[發明專利]一種基于嵌入式系統的快速啟動方法

在審

• 申請號: 201810382850.0
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108628641A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 珠海億智電子科技有限公司
• 主分類號: G06F9/4401
• 分類號: G06F9/4401;G06F9/445
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種基于嵌入式系統的快速可靠的啟動方法，在嵌入式系統領域，特別是在ROM中的固化程序引導外部存儲介質內操作系統的啟動場景，能有效解決為保持對外部存儲介質的兼容性而進行重復掃描導致啟動速度下降的問題，同時減少引導程序占用SRAM空間，降低硬件成本。本發明采用技術方案是：對ROM中的固化程序代碼進行處理，固化程序遍歷掃描出外部存儲介質后，對存儲介質的相關信息和操作接口進行封裝，傳遞給外部介質的引導程序，引導程序解析掃描介質的封裝信息，調用封裝信息的讀介質操作接口，引導啟動操作系統，本方法能夠減少外部介質引導程序的遍歷掃描操作，加快整個嵌入式系統的啟動速度。

技術領域

本發明涉及嵌入式系統領域，特別涉及嵌入式系統的啟動場景。

背景技術

隨著IC（Integrated Circuit 集成電路）的設計與制造技術發展，SOC（System OnChip，片上系統）作為集包含處理器、存儲器和片上邏輯的集成電路也在不斷完善，在消費類電子、物聯網等SOC領域，芯片廠商為了支持多種外部存儲介質（Nand Flash、Nor Flash、eMMC等），一般需要將對介質兼容性處理代碼固化到芯片的ROM（Read Only Memory 只讀存儲器，有的芯片根據產品的定位也會采用EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead Only Memory)等介質）中，稱為固化程序。芯片產品的嵌入式系統固件數據存放在外部存儲介質中。這樣做可以支持更好地兼容大容量、成本相對低些的外部存儲介質，同時可以減少為實現上述兼容性而付出的硬件電路成本和軟件工作量。

目前這種采用在ROM中的固化程序引導外部存儲介質內操作系統的實現方式使用越來越廣泛，產品應用到的行業越來越多，對啟動速度和BOM（Bill of Material 物料清單）成本要求也越來越高。

為了最大限度保持對各類外部存儲介質的兼容性，ROM中的代碼會遍歷芯片支持的所有外部存儲介質類型，初始化存儲介質控制器等硬件，進行數據讀取和校驗操作，執行這些操作邏輯的代碼被固化在ROM中，由于ROM是只讀的，ROM中固化的啟動代碼在運行時，需要一定的SRAM（Static Random Access Memory 靜態隨機存取儲存器）空間存放ROM代碼的數據和棧空間，以及外部存儲介質系統的啟動代碼，這些直接決定了使用SRAM空間的大小，由于SRAM的成本較高，如何減少SRAM的空間成為各個IC廠商比較關注的問題。

大部分廠商會采用uboot（普遍用于嵌入式系統中的BootLoader，是在操作系統運行之前執行的一段引導程序，為最終引導操作系統做準備）的SPL（Secondary ProgramLoader，第二階段引導程序，負責初始化外部RAM并加載引導uboot）作為引導程序，來盡量減少對SRAM的使用，SPL作為uboot內的一段代碼，運行在SRAM中，同時需要從外部存儲介質讀取uboot中其他部分加載到外部ROM中。在具體芯片產品中，外部存儲介質的系統可以自定制燒寫，ROM中的系統與外部存儲介質的系統交互性較少，兩個系統對外部存儲介質遍歷、初始化外部存儲介質、系統引導等相關軟件操作都會單獨再運行一次，導致產品的啟動時間會隨著ROM和外部介質系統復雜度增加變得越來越長，使整個芯片產品在市場競爭處于不利地位。

為了提升片上系統的啟動速度，特別是在外部存儲介質品質、類型、參數多樣性的情況下，還要減少SRAM硬件成本的付出，需要從軟件上設計一種基于片上系統的快速啟動方法。

發明內容

本發明提出了一種基于嵌入式系統的快速可靠的啟動方法，能有效解決為保持對外部存儲介質的兼容性而進行重復掃描導致啟動速度下降的問題，同時減少引導程序占用SRAM空間，降低了硬件成本。

本發明要求處理的目標系統滿足以下條件：（1）嵌入式系統由三部分組成，固化到ROM中的啟動代碼、位于外部存儲介質的引導程序和操作系統，（2）需要對外部存儲介質保存良好的兼容性，（3）固化ROM的程序代碼能夠通過引導程序正常加載啟動外部存儲介質的的操作系統。