本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)BSP技術領域，尤其涉及的是一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

BSP是板級支持包，即Board support package，是介于主板硬件和操作系統(tǒng)之間的一層，應該說是屬于操作系統(tǒng)的一部分,主要目的是為了支持操作系統(tǒng)，使之能夠更好的運行于硬件主板。

嵌入式系統(tǒng)領域，對于多核的應用分為對稱多處理（即英語：Symmetrical Multi-Processing，簡稱SMP）和非對稱多處理（即英語：Asymmetric-Multi-Processing，縮寫為AMP，ASMP），它們適應各種不同的應用。盡管它們存在很大差異，但是都要把處理器內的多個核啟動，讓它們能執(zhí)行各自指令并工作起來。

在linux系統(tǒng)中，以PowerPC雙核P1021舉例。SMP系統(tǒng)，U-BOOT（即Universal Boot Loader）將從核的啟動代碼編譯在一個頁（page）（4KB）的段內，地址為__secondary_start_page，并在U-BOOT啟動時已將這段代碼復制到了隨機存取存儲器（即Random Access Memory，RAM，又稱“隨機存儲器）中。主核要啟動從核時，由于E500 CPU啟動地址都是0xffff-fffc，因此要將從核代碼所在的物理地址通過MMU TLB（即Memory Manage Unit

，內存管理單元，Translation Lookaside Buffers，轉換快表）映射到4G-4K的虛地址空間，然后啟動從核。這樣的弊端就是：如果CPU從local bus Nor Flash(Local Bus總線又稱為CPU總線)啟動（大部分應用都如此），Nor Flash的地址空間在4GB空間的最后64MB（Nor flash的大?。瑔訌暮撕?，由于重新設置了最后4K的虛地址為RAM地址了，那么Nor flash地址空間（除去頂端4KB）將無法訪問，出現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問中止（即Data Access abort）異常。

在vxworks系統(tǒng)中，也以PowerPC雙核P1021舉例。AMP系統(tǒng)，主從核都有各自獨立的BOOTROM和操作系統(tǒng)映像(即OS image)。那么系統(tǒng)就是存在2個BOOTROM，燒寫在Nor flash上不同位置。主核啟動從核時，設置啟動頁轉換寄存器BPTR（即Boot Page Translation Register）為從核BOOTROM所在的地址，接著啟動從核。這樣從核啟動的流程和主核啟動流程完全一樣。這樣的啟動思路簡單，通俗易懂。但是每次燒錄BOOTROM要燒錄2個，同時也要編譯2個BOOTROM，燒錄與版本維護比較繁瑣。

因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法及系統(tǒng)，旨在提出一種代碼維護簡單，只用一份BOOTRM即可啟動多核CPU，并且不影響B(tài)OOTROM空間訪問的方案，解決AMP系統(tǒng)的維護燒錄繁瑣的問題，也解決了SMP系統(tǒng)啟動從核后不能訪問NOR FLASH的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，包括以下步驟：

A、預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器；

B、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像；

C、在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；

D、設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，其中，步驟A具體為，設置處理器ID寄存器是0時為主核，處理器ID寄存器是N時為從核，其中，N為不等于0的數(shù)字。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，其中，步驟B具體包括：

B1、主核從0xffff-fffc取指令初始化內部寄存器，進行初步設置；

B2、通過訪問雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,將整個BOOTROM代碼復制到隨機存取存儲器RAM空間，地址為RAM-HIGH-ADRS；

B3、通過絕對跳轉指令將程序計數(shù)器移到隨機存取存儲器RAM空間執(zhí)行BOOTROM代碼，初始化網(wǎng)口串口、外設，設置啟動參數(shù)、BOOT菜單、自動啟動；

B4、主核將操作系統(tǒng)映像從FLASH區(qū)域以文件方式讀取到RAM-LOW-ADRS；

B5、主核跳轉到RAM-LOW-ADRS，啟動主核操作系統(tǒng)映像。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，其中，步驟C具體為：在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼以文件方式從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址512M+RAM-LOW-ADRS的雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器起始地址處。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，其中，步驟D具體包括：

D1、設置啟動頁轉換寄存器地址為0xffff-fffc；

D2、從核在BOOTROM中執(zhí)行，并從0xffff-fffc讀取第一條指令執(zhí)行；

D3、當讀取處理器ID寄存器為從核時，執(zhí)行初始化從核的指令；

D4、接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，進入從核操作系統(tǒng)映像執(zhí)行。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法，其中，步驟D3具體包括：

步驟D3中所述的執(zhí)行初始化從核的指令具體為：初始化內部寄存器的值，并設置內存管理單元轉換快表的初始值，給程序計數(shù)寄存器賦值為操作系統(tǒng)映像在內存中的起始地址，令512M+RAM-LOW-ADRS的物理地址映射到RAM-LOW-ADRS的虛擬地址，映射大小為512M。

一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，包括：

預設置模塊，用于預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器；

主核啟動模塊，用于CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像；

拷貝模塊，用于在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；

從核啟動模塊，用于設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，預設置模塊具體為設置處理器ID寄存器是0時為主核，處理器ID寄存器是N時為從核，其中，N為不等于0的數(shù)字。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，主核啟動模塊包括：

主核初步設置單元，用于主核從0xffff-fffc取指令初始化內部寄存器，進行初步設置；

復制單元，用于通過訪問雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,將整個BOOTROM代碼復制到隨機存取存儲器RAM空間，地址為RAM-HIGH-ADRS；

跳轉啟動單元，用于通過絕對跳轉指令將程序計數(shù)器移到隨機存取存儲器RAM空間執(zhí)行BOOTROM代碼，初始化網(wǎng)口串口、外設，設置啟動參數(shù)、BOOT菜單、自動啟動；

第一讀取單元，用于主核將操作系統(tǒng)映像從FLASH區(qū)域以文件方式讀取到RAM-LOW-ADRS；

主核啟動單元，用于主核跳轉到RAM-LOW-ADRS，啟動主核操作系統(tǒng)映像。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，拷貝模塊具體為在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼以文件方式從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址512M+RAM-LOW-ADRS的雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器起始地址處；

從核啟動模塊包括：

地址設置單元，用于設置啟動頁轉換寄存器地址為0xffff-fffc；

第二讀取單元，用于從核在BOOTROM中執(zhí)行，并從0xffff-fffc讀取第一條指令執(zhí)行；

從核初始化單元，用于當讀取處理器ID寄存器為從核時，執(zhí)行初始化從核的指令；

從核啟動單元，用于接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，進入從核操作系統(tǒng)映像執(zhí)行。

有益效果：相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法及系統(tǒng)，所述方法包括：A、預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器；B、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像；C、在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；D、設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核。所述系統(tǒng)包括：預設置模塊，主核啟動模塊，拷貝模塊，從核啟動模塊。本發(fā)明技術方案中BOOTROM代碼只需編譯一份，就可同時啟動多核CPU，解決了AMP系統(tǒng)中維護燒錄繁瑣的問題，也解決了SMP系統(tǒng)啟動從核后不能訪問NOR FLASH的問題，是一個BOOTROM啟動一個CPU中的多個核心core，與多個BOOTROM啟動一個CPU，和每個CPU擁有獨立的BOOTROM等技術方案完全不同。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中AMP系統(tǒng)里4GB雙核CPU地址空間分布圖。

圖2為本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法較佳實施例的流程圖。

圖3為本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導雙核CPU啟動的CPU地址空間分布圖。

圖4為本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參見圖2，圖2是本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法較佳實施例流程圖，包括步驟：

S100、預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器；

即預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器PIR，即Processor Identification Register，用來區(qū)分是處理器CPU的哪個核心,即core。

具體實施時，步驟S100可具體為，設置處理器ID寄存器PIR是0時為主核，處理器ID寄存器PIR是N時為從核，其中，N為不等于0的數(shù)字，比如CPU為雙核時，可設置PIR=0時為主核，PIR=1時為從核，如果CPU為三核，可設置PIR=0為主核，PIR=1代表第一從核，PIR=2代表第二核心，如果CPU為四核及以上等，可依次類推。

BOOTROM在運行過程中根據(jù)PIR來判斷當前運行的是哪個CPU，以雙核為例，比如PIR=0為主核，PIR=1為從核，從而進行相應的指令操作。

S200、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像；

即CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像，即OS image；

具體來說，CPU上電后，若當前運行為主核時，與傳統(tǒng)的啟動流程一樣，初始化內部寄存器，DDR SDRAM（即Double Data Rate SDRAM，縮寫為DDR SDRAM，即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器），內存搬移，網(wǎng)口串口初始化等一系列動作，并引導OS image啟動。

以AMP系統(tǒng)為例，單個BOOTROM啟動2個以上核心處理器。請參閱圖1，圖1為現(xiàn)有技術中AMP系統(tǒng)里2個核心4GB CPU地址空間分布圖：主從核BOOTROM處于FLASH ROM（ROM，即Read Only Memory，只讀存儲器）的最高1MB；主從核版本存放在FLASH ROM的剩余63MB；主核image占用0~512MB DDR SDRAM空間；從核占用512M~1024M DDR SDRAM空間；其它空間為CPU內部寄存器，CPLD，PCI，NAND FLASH等空間。

請參閱圖3，圖3為本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導雙核CPU啟動的CPU地址空間分布圖，具體來說，圖3是整個BOOTROM引導OS image并啟動從核的過程中地址空間分布圖，整個DDR SDRAM大小為1GB，主核與從核AMP系統(tǒng)各自占用512MB DDR SDRAM空間。

請一并參閱圖1、圖2和圖3，再進一步，在本步驟中，步驟S200具體包括：

S210、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，主核從0xffff-fffc取指令初始化內部寄存器，進行初步設置；

S220、通過訪問雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,將整個BOOTROM代碼復制到隨機存取存儲器RAM空間，地址為RAM-HIGH-ADRS；

S230、通過絕對跳轉指令將程序計數(shù)器移到隨機存取存儲器RAM空間執(zhí)行BOOTROM代碼，初始化網(wǎng)口串口、外設，設置啟動參數(shù)、BOOT菜單、自動啟動；

S240、主核將操作系統(tǒng)映像從FLASH區(qū)域以文件方式讀取到RAM-LOW-ADRS；

S250、主核跳轉到RAM-LOW-ADRS，啟動主核操作系統(tǒng)映像。

具體來說，即S210、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，主核從0xffff-fffc取指令初始化內部寄存器，配置DDR SDRAM控制器，調整MMU TLB（即Memory Management Unit，存儲器管理單元，Translation Look-aside Buffers傳輸后緩沖器，即內存管理單元轉換快表），設置片選屬性等基本的準備工作；

S220、此時DDR SDRAM（即雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器）可以訪問,將整個BOOTROM代碼都復制到RAM空間，地址為RAM-HIGH-ADRS；

S230、通過絕對跳轉指令將PC（即program counter，縮寫為PC，程序計數(shù)器）移到RAM空間執(zhí)行，仍然執(zhí)行BOOTROM代碼，接著初始化網(wǎng)口串口、外設，設置啟動參數(shù)、BOOT菜單、自動啟動等；

S240、啟動OS階段，主核將操作系統(tǒng)映像（即OS image）從FLASH區(qū)域以文件方式讀取到RAM-LOW-ADRS；

S250、主核跳轉到RAM-LOW-ADRS，啟動主核操作系統(tǒng)映像，即啟動主核OS image。

S300、在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；

即在主核OS image應用程序中，將從核的OS image代碼以文件方式從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；

請繼續(xù)參閱圖2和圖3，步驟S300具體為：在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼以文件方式從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址512M+RAM-LOW-ADRS的雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器DDR SDRAM起始地址處；

即在主核OS image應用程序運行中，將從核的OS image以文件方式讀取到512M+RAM-LOW-ADRS的DDR SDRAM起始地址處。

S400、設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核；

即設置啟動頁轉換寄存器BPTR地址為0xffff-fffc，并讓從核啟動。

請繼續(xù)參閱圖2和圖3，步驟S400具體包括：

S410、設置啟動頁轉換寄存器地址為0xffff-fffc；

S420、從核在BOOTROM中執(zhí)行，并從0xffff-fffc讀取第一條指令執(zhí)行；

S430、當讀取處理器ID寄存器為從核時，執(zhí)行初始化從核的指令；

S440、接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，進入從核操作系統(tǒng)映像執(zhí)行。

具體來說，即S420、此為從核執(zhí)行，從核在BOOTROM中執(zhí)行，從核從0xffff-fffc取第一條指令執(zhí)行；

S430、讀取PIR寄存器為從核時，執(zhí)行初始化從核的指令；

即讀取PIR寄存器為1后，執(zhí)行初始化從核的指令。

步驟S430中所述的執(zhí)行初始化從核的指令具體為：只初始化內部寄存器的值，并設置內存管理單元轉換快表MMU TLB的初始值，給程序計數(shù)寄存器PC（PC的全稱是Program Counter）賦值為操作系統(tǒng)映像在內存中的起始地址，令512M+RAM-LOW-ADRS的物理地址映射到RAM-LOW-ADRS的虛擬地址，映射大小為512M，那么從核運行的虛地址范圍仍然為0～512MB。

S440、接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，進入從核操作系統(tǒng)映像執(zhí)行。

具體來說，從核從0xffff-fffc取第一條指令執(zhí)行，也就是BOOTROM的代碼，以雙核為例，當讀取PIR=1后，不會再去初始化DDR，網(wǎng)口串口等，而只要初始化內部寄存器的值，并且設置MMU TLB的一些初始值。接著做好跳轉準備，給PC寄存器賦值為OS image在內存中的起始地址，接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，從核就直接跳轉到OS image執(zhí)行了，此刻即進入OS image階段，明顯比主核啟動過程快了很多，比主核簡單。

當然，上述技術方案在SMP系統(tǒng)里也類似，針對SMP系統(tǒng)，從核從ROM取指令，并不改變MMU TLB對最后一個4KB page的重新映射。

本發(fā)明技術方案中BOOTROM代碼只需編譯一份，就可同時啟動多核CPU，解決了AMP系統(tǒng)中維護燒錄繁瑣的問題，也解決了SMP系統(tǒng)啟動從核后不能訪問NOR FLASH的問題，是一個BOOTROM啟動一個CPU中的多個核心core。

請參閱圖4，圖4為本發(fā)明提供的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)較佳實施例的功能模塊圖，包括：

預設置模塊10，用于預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器，具體如上所述；

主核啟動模塊20，用于CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像，具體如上所述；

拷貝模塊30，用于在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址，具體如上所述；

從核啟動模塊40，用于設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核，具體如上所述。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，預設置模塊10具體為設置處理器ID寄存器是0時為主核，處理器ID寄存器是N時為從核，其中，N為不等于0的數(shù)字，具體如上所述。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，主核啟動模塊20包括：

主核初步設置單元，用于主核從0xffff-fffc取指令初始化內部寄存器，進行初步設置，具體如上所述；

復制單元，用于通過訪問雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器,將整個BOOTROM代碼復制到隨機存取存儲器RAM空間，地址為RAM-HIGH-ADRS，具體如上所述；

跳轉啟動單元，用于通過絕對跳轉指令將程序計數(shù)器移到隨機存取存儲器RAM空間執(zhí)行BOOTROM代碼，初始化網(wǎng)口串口、外設，設置啟動參數(shù)、BOOT菜單、自動啟動，具體如上所述；

第一讀取單元，用于主核將操作系統(tǒng)映像從FLASH區(qū)域以文件方式讀取到RAM-LOW-ADRS，具體如上所述；

主核啟動單元，用于主核跳轉到RAM-LOW-ADRS，啟動主核操作系統(tǒng)映像，具體如上所述。

所述的一個BOOTROM引導多核CPU啟動的系統(tǒng)，其中，拷貝模塊30具體為在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼以文件方式從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址512M+RAM-LOW-ADRS的雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器起始地址處，具體如上所述；

從核啟動模塊40包括：

地址設置單元，用于設置啟動頁轉換寄存器地址為0xffff-fffc；

第二讀取單元，用于從核在BOOTROM中執(zhí)行，并從0xffff-fffc讀取第一條指令執(zhí)行，具體如上所述；

從核初始化單元，用于當讀取處理器ID寄存器為從核時，執(zhí)行初始化從核的指令，具體如上所述；

從核啟動單元，用于接著直接以絕對跳轉方式，跳轉到RAM-LOW-ADRS運行，進入從核操作系統(tǒng)映像執(zhí)行，具體如上所述。

綜上所述，本發(fā)明所提供的一種一個BOOTROM引導多核CPU啟動的方法及系統(tǒng)，所述方法包括：A、預先設置區(qū)分CPU的處理器ID寄存器；B、CPU上電后，默認主核執(zhí)行指令，啟動主核操作系統(tǒng)映像；C、在主核操作系統(tǒng)映像應用程序中，將從核操作系統(tǒng)映像代碼從NOR FLASH拷貝到從核內存啟動地址；D、設置啟動頁轉換寄存器地址，啟動從核。所述系統(tǒng)包括：預設置模塊，主核啟動模塊，拷貝模塊，從核啟動模塊。本發(fā)明技術方案中BOOTROM代碼只需編譯一份，就可同時啟動多核CPU，解決了AMP系統(tǒng)中維護燒錄繁瑣的問題，也解決了SMP系統(tǒng)啟動從核后不能訪問NOR FLASH的問題，是一個BOOTROM啟動一個CPU中的多個核心core，與多個BOOTROM啟動一個CPU，和每個CPU擁有獨立的BOOTROM等技術方案完全不同。

當然，本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關硬件（如處理器，控制器等）來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取的存儲介質中，該程序在執(zhí)行時可包括如上述各方法實施例的流程。其中所述的存儲介質可為存儲器、磁碟、光盤等。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。