瑞萨机器人处理器RZT2H CR52双核BOOT流程和例程代码分析

RZT2H是多核处理器，启动时，需要一个“主核”先启动，然后主核根据规则，加载和启动其他内核。本文以T2H内部的CR52双核为例，说明T2H多核启动流程。

LSI reset release时，其内置的BOOTROM总是从CR52_0开始执行，即我们可以把CR52_0定义为主核。如果系统配置为程序从External XSPI_FLASH 启动，BOOTROM首先根据存放在external Flash起始位置的Parameter中的定义，从Flash中加载Loader程序。

Parameters for the Loader：

存放在External Memory区域的起始位置，存放着与程序加载相关的关键信息，如例如在各个启动模式下，启动期间的CPU缓存设置，用于与外部存储器通信的引导外设（xSPI或SDHI）的配置以及加载程序的size等等。

Parameters for Loader的结构如下：

除了上述信息，其中DSET_ADDR_NML是跟多核启动相关的关键参数；该参数决定Loader Program的加载地址，而BOOTROM根据这个地址决定接下来在哪个核上，从哪个地址开始执行LOADER程序。

这里补充一下T2H程序结构和基本加载启动流程：

T2H平台，烧录到External Flash上的内容逻辑上分成3部分：

上述的Parameter for Loader;

Loader program;

Application program;

启动时，BOOTROM根据Parameter for Loader从Flash加载Loader program到指定位置开始执行，然后Loader program再加载Application program并跳转执行。

在T2H多核架构下（4xCA55+2xCR52）Loader parameter中的：DEST_ADDR_NML有2个可能的地址范围，即BTCM7或者7System SRAM：

如果BOOTROM判断到加载地址是在BTCM中，那CR52_0继续执行（second boot CPU仍然是CR52_0），从加载地址开始执行LOADER PROGRAM，并完成整个启动流程。

如果BOOTROM判断到加载地址是SYSTEM，系统会认为second boot CPU是CA55_0，BOOTROM 就会Reset release CA55_0，并把CR52_0转换到WFI状态，然后让CA55_0执行Loader program。

以上介绍了在T2H多核系统中的主核First boot CPU和Second boot CPU的启动过程，但是其他的Core此时都还是在Reset 状态，等待 Second boot CPU为其加载程序和释放。

接下来以52双核为例，说明CR52_0如何完成自身程序加载和加载并启动CR52_1的过程；

在这个示例中，CR52_0用作Second boot CPU，以下步骤是CR52_0的Loader Program需要完成的工作：

根据FSP时钟树，配置LSI的各个Clock；

初始化Loader Program的Data段和BSS段；

配置ADDRESS_EXPANDER_INIT：

Address EXPANDER的作用是：通过映射的方法，使能32 bit Master访问4G area之外的地址空间，详见UM 13.4.5；

TrustedZone 400初始化；

COPY应用程序的PRG段/DATA段/BSS段，到相应的运行RAM空间。如果需要启动其他内核，则把其他内核的PRG/DATA，也COPY到对应RAM区域，然后Release目标内核；

核间通信用到的信号量初始化；

Master MPU初始化；

GIC初始化和系统定义的中断的初始化配置；

TFU初始化；

Main（）跳转应用；

其中步骤5中启动目标CPU（CR52_1）

的步骤如下图：

上述步骤中需要特别强调的地方：

启动过程，需要从CR52_0访问CR52_1的ATCM空间。根据T2H的架构，这个访问只能通过AXI总线，且必须把CR52_1的ATCM region通过MPU配置为Device属性，并且只能使用LD和ST指令；

对应到代码中，上面的7个步骤在函数SystemInit（）文件startup.c中都能找到对应的实现；

重点说明函数bsp_cpu_reset_release（）该函数实现上述步骤的2，3，4，6，7；

重点分析步骤6：

代码段如下：

这段代码完成的动作：

把1st分支指令[inst]经AXIS接口复制到CR52_1 ATCM的起始地址（dst_cpu1:0x2100_000）;

复制跳转指令要用到的目标地址（addr）;

操作到的存储地址如图示：

最后步骤7：

CR52_1跳转到入口函数system_init，开始执行：

以上，以双CR52 Core为例，说明了T2H多核系统的BOOT流程。

延伸阅读：

日本瑞萨电子此前量产面向工业设备的 MPU（微处理器单元）RZ / T2H，预计用于机器人等，号称 CPU 软件处理性能比以前提高了 20～30%。一个芯片可以同时控制最多 9 轴的电机。

RZ / T2H 的 CPU 采用四个 Arm Cortex-A55 内核，最高主频为 1.2GHz，支持 LPDDR4-3200 32bit 内存；实时 CPU 包括两个 Cortex-R52，最高主频 1GHz。