- 一、Android Preloader
- 1.1 汇编入口 start.S：跳转 lk_main() 函数
- 1.2 lk_main() 函数：创建并运行 bootstrap2 线程
- 1.2.1 任务段 .lk_init 分析
- 1.3 bootstrap2 线程：解析并执行.app段中的preloader app
- 1.3.1 应用段 .apps 分析
- 1.3.2 启动shell app
- 1.3.2.1 shell app中支持的所有命令
- 1.3.3 启动preloader app：
- 1.3.4 preloader_configs 解析
- 1.3.5 AP1 启动镜像加载：启动 bootloader
- 1.3.6 smc跳转进入 BL31环境
本 SemiDrive源码分析 之 Yocto源码分析 系列文章汇总如下：
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】01 - yocto/base目录源码分析（编译环境初始化流程）》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】02 - yocto/meta-openembedded目录源码分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】03 - yocto/meta-semidrive目录及Yocto Kernel编译过程分析（上）》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】04 - yocto/meta-semidrive目录及Yocto Kernel编译过程分析（下）》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】05 - 找一找Yocto Kernel编译过程中所有Task的源码在哪定义的呢？》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】06 - Kernel编译生成的Image.bin、Image_nobt.dtb、modules.tgz 这三个文件分别是如何生成的？》
- 《【SemiDrive源码分析】【Yocto源码分析】07 - core-image-base-x9h_ref_serdes.rootfs.ext4 文件系统是如何生成的》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】08 - X9平台 lk 目录源码分析 之 目录介绍》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】09 - X9平台系统启动流程分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】10 - BareMetal_Suite目录R5 DIL.bin 引导程序源代码分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】11 - freertos_safetyos目录Cortex-R5 DIL2.bin 引导程序源代码分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】12 - freertos_safetyos目录Cortex-R5 DIL2.bin 之 sdm_display_init 显示初始化源码分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片驱动调试】13 - GPIO 配置方法》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】14 - freertos_safetyos目录Cortex-R5 SafetyOS/RTOS工作流程分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】15 - freertos_safetyos目录 R5 SafetyOS 之 tcpip_init() 代码流程分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9 Audio音频模块分析】16 - 音频模块框图及硬件原理图分析》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】17 - R5 SafetyOS 之 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM 阶段代码流程分析（上）dcf_init 核间通信初始化》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】18 - R5 SafetyOS 之 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM 阶段代码流程（下）启动QNX、Android》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】19 - MailBox 核间通信机制介绍（理论篇）》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】20 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 MailBox for RTOS 篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】21 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 Mailbox for Linux 篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】22 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 RPMSG-VIRTIO Kernel 篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】23 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 RPMSG-IPCC Kernel 篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】24 - MailBox 核间通信机制相关寄存器介绍》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】25 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 RPMSG-IPCC RTOS & QNX篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】26 - R5 SafetyOS 之 LK_INIT_LEVEL_TARGET 阶段代码流程分析（TP Drvier、Audio Server初始化）》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】27 - AP1 Android Preloader启动流程分析（加载atf、tos、bootloader镜像后进入BL31环境）》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】28 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 Property篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】29 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 RPCall篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】30 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 Notify篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】31 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 Socket篇》
- 《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】32 - MailBox 核间通信机制介绍（代码分析篇）之 /dev/vircan篇》
从《【SemiDrive源码分析】【X9芯片启动流程】18 - R5 SafetyOS 之 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM 阶段代码流程（下）启动QNX、Android》 中，
我们知道 R5是通过调用 reboot_ap1() 来启动 android preloader 的，那本文，我们正式进入 android 分析 preloader 源码。
一、Android Preloader 1.1 汇编入口 start.S：跳转 lk_main() 函数
从 rtoslk_bootbuild-preloader_x9_plus_ref_serdessystem-onesegment-sd.ld 中可以看入，
android preloader 的入口函数为 ENTRY(_start)：
# buildsystemrtoslk_bootbuild-preloader_x9_plus_ref_serdessystem-onesegment-sd.ld
OUTPUT_FORMAT("elf64-littleaarch64", "elf64-bigaarch64", "elf64-littleaarch64")
OUTPUT_ARCH(aarch64)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
. = 0xffff000000000000 + 0;
. = 0xffff000000000000 + 0x57A00000;
ENTRY(_start) 对应的代码如下：
如下去除了一些不会跑的代码，有兴趣的兄弟自行分析下，汇编启动代码看了太多了，都快能背下来干了啥了，
我就不看了，直接坐灰机跳到 lk_main() 中。
# buildsystemrtoslkarcharm64start.S
FUNCTION(_start)
.globl arm_reset
arm_reset:
bl arch_invalidate_dcache_all
mrs x9, currentel
lsr x9, x9, #2
cmp w9, #3
bne 1f
adrp tmp, arm64_exception_base_el3
msr vbar_el3, tmp
b 2f
1:
cmp w9, #2
bne 2f
adrp tmp, arm64_exception_base_el2
msr vbar_el2, tmp
2: bl arm64_elX_to_el1
ic ialluis
isb
mrs tmp, sctlr_el1
orr tmp, tmp, #(1<<12)
orr tmp, tmp, #(1<<2)
orr tmp, tmp, #(1<<3)
orr tmp, tmp, #(1<<4)
bic tmp, tmp, #(1<<1)
msr sctlr_el1, tmp
adrp page_table1, arm64_kernel_translation_table
add page_table1, page_table1, #:lo12:arm64_kernel_translation_table
adrp page_table0, tt_trampoline
add page_table0, page_table0, #:lo12:tt_trampoline
mov tmp, #0
.Lclear_top_page_table_loop:
str xzr, [page_table1, tmp, lsl #3]
add tmp, tmp, #1
cmp tmp, #MMU_KERNEL_PAGE_TABLE_ENTRIES_TOP
bne .Lclear_top_page_table_loop
adrp mmu_initial_mapping, mmu_initial_mappings
add mmu_initial_mapping, mmu_initial_mapping, #:lo12:mmu_initial_mappings
.Linitial_mapping_loop:
ldp paddr, vaddr, [mmu_initial_mapping, #__MMU_INITIAL_MAPPING_PHYS_OFFSET]
ldp size, tmp, [mmu_initial_mapping, #__MMU_INITIAL_MAPPING_SIZE_OFFSET]
tbzmask tmp, MMU_INITIAL_MAPPING_FLAG_DYNAMIC, .Lnot_dynamic
adr paddr, _start
mov size, x0
str paddr, [mmu_initial_mapping, #__MMU_INITIAL_MAPPING_PHYS_OFFSET]
str size, [mmu_initial_mapping, #__MMU_INITIAL_MAPPING_SIZE_OFFSET]
.Lnot_dynamic:
cbz size, .Linitial_mapping_done
mov mapping_size, size
tbzmask tmp, MMU_INITIAL_MAPPING_FLAG_UNCACHED, .Lnot_uncached
ldr attr, =MMU_INITIAL_MAP_STRONGLY_ORDERED
b .Lmem_type_done
.Linitial_mapping_done:
mov tmp, #0
.Lclear_tt_trampoline:
str xzr, [page_table0, tmp, lsl#3]
add tmp, tmp, #1
cmp tmp, #MMU_PAGE_TABLE_ENTRIES_IDENT
blt .Lclear_tt_trampoline
adr tmp, .Lmmu_on_pc
lsr tmp, tmp, #MMU_IDENT_TOP_SHIFT
ldr tmp2, =MMU_PTE_IDENT_FLAGS
add tmp2, tmp2, tmp, lsl #MMU_IDENT_TOP_SHIFT
str tmp2, [page_table0, tmp, lsl #3]
tlbi vmalle1is
isb
dsb sy
ldr tmp, =MMU_MAIR_VAL
msr mair_el1, tmp
ldr tmp, =MMU_TCR_FLAGS_IDENT
msr tcr_el1, tmp
isb
msr ttbr0_el1, page_table0
msr ttbr1_el1, page_table1
isb
mrs tmp, sctlr_el1
orr tmp, tmp, #0x1
msr sctlr_el1, tmp
.Lmmu_on_pc:
isb
ldr tmp, =.Lmmu_on_vaddr
br tmp
.Lmmu_on_vaddr:
ldr tmp, =MMU_TCR_FLAGS_KERNEL
msr tcr_el1, tmp
isb
tlbi vmalle1
isb
ldr tmp, =__stack_end
mov sp, tmp
.L__do_bss:
ldr tmp, =__post_prebss_bss_start
ldr tmp2, =__bss_end
sub tmp2, tmp2, tmp
cbz tmp2, .L__bss_loop_done
.L__bss_loop_done:
bl lk_main
b .
1.2 lk_main() 函数：创建并运行 bootstrap2 线程
主要工作如下：
- 配置当前线程为bootstrap，优先级为 HIGHEST_PRIORITY
- 触发 LK_INIT_LEVEL_EARLIEST 到 LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY - 1等级的任务运行
- 切换 CPU 从EL3 到 EL1，初始化 MMU
- 触发 LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY- 1等级的任务运行
- 串口初始化、gic中断初始、通过psci_call 启动剩余的CPU
- 触发 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY - 1等级的任务运行
- 触发 LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_HEAP - 1等级的任务运行
- 初始化堆Heap
- 运行.ctors段中的函数
- 触发 LK_INIT_LEVEL_HEAP到 LK_INIT_LEVEL_KERNEL-1等级的任务运行
- 初始化多线程、初始化时钟、初始化write_port_list中的port口
- 触发 LK_INIT_LEVEL_KERNEL到 LK_INIT_LEVEL_THREADING -1等级的任务运行
- 创建线程 bootstrap2 然后运行
# buildsystemrtoslktopmain.c
void lk_main(ulong arg0, ulong arg1, ulong arg2, ulong arg3)
{
// save the boot args
lk_boot_args[0] = arg0;
lk_boot_args[1] = arg1;
lk_boot_args[2] = arg2;
lk_boot_args[3] = arg3;
// 1. 配置当前线程为bootstrap，优先级为HIGHEST_PRIORITY
thread_init_early();
// 2. 触发 LK_INIT_LEVEL_EARLIEST 到 LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY - 1等级的任务运行
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_EARLIEST, LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY - 1);
// 3. 切换CPU 从EL3 到 EL1，初始化MMU
arch_early_init();
// 4. 触发 LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY- 1等级的任务运行
// do any super early platform initialization
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_ARCH_EARLY, LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY - 1);
// 5. 串口初始化、gic中断初始、通过psci_call 启动剩余的CPU
platform_early_init();
// 6. 触发 LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY - 1等级的任务运行
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_PLATFORM_EARLY, LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY - 1);
target_early_init(); //空函数
dprintf(INFO, "nwelcome to lk/MPnn");
dprintf(INFO, "boot args 0x%lx 0x%lx 0x%lx 0x%lxn", lk_boot_args[0], lk_boot_args[1], lk_boot_args[2], lk_boot_args[3]);
// 7. 触发 LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY到 LK_INIT_LEVEL_HEAP - 1等级的任务运行
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_TARGET_EARLY, LK_INIT_LEVEL_HEAP - 1);
dprintf(SPEW, "initializing heapn");
// 8. 初始化堆Heap
heap_init();
// 9. 运行 .ctors 段中的函数
// deal with any static constructors
dprintf(SPEW, "calling constructorsn");
call_constructors();
// 10. 触发 LK_INIT_LEVEL_HEAP到 LK_INIT_LEVEL_KERNEL-1等级的任务运行
// initialize the kernel
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_HEAP, LK_INIT_LEVEL_KERNEL - 1);
// 11. 初始化多线程、初始化时钟、初始化write_port_list中的port口
kernel_init();
// 12. 触发 LK_INIT_LEVEL_KERNEL到 LK_INIT_LEVEL_THREADING -1等级的任务运行
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_KERNEL, LK_INIT_LEVEL_THREADING - 1);
// 13. 创建线程 bootstrap2 然后运行
// create a thread to complete system initialization
dprintf(SPEW, "creating bootstrap completion threadn");
thread_t *t = thread_create("bootstrap2", &bootstrap2, NULL, DEFAULT_PRIORITY, DEFAULT_STACK_SIZE);
thread_set_pinned_cpu(t, 0);
thread_detach(t);
thread_resume(t);
// become the idle thread and enable interrupts to start the scheduler
thread_become_idle();
}
1.2.1 任务段 .lk_init 分析
# buildsystemrtoslk_bootbuild-preloader_x9_plus_ref_serdeslk.elf.map
.lk_init 0xffff000057a22df8 0xd8 load address 0x0000000057a22df8
0xffff000057a22df8 __lk_init = .
*(.lk_init)
.lk_init 0xffff000057a22df8 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/platform/kunlun/ap1.mod.o
0xffff000057a22df8 _init_struct_demo
.lk_init 0xffff000057a22e10 0x48 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/chipdev/interrupt/arm_gic.mod.o
0xffff000057a22e10 _init_struct_arm_gic_resume_cpu
0xffff000057a22e28 _init_struct_arm_gic_suspend_cpu
0xffff000057a22e40 _init_struct_arm_gic_init_percpu
.lk_init 0xffff000057a22e58 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/hal/crypto_hal/.mod.o
0xffff000057a22e58 _init_struct_cryto_init
.lk_init 0xffff000057a22e70 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/lib/version.mod.o
0xffff000057a22e70 _init_struct_version
.lk_init 0xffff000057a22e88 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/platform/kunlun/common.mod.o
0xffff000057a22e88 _init_struct_nocache
.lk_init 0xffff000057a22ea0 0x30 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/kernel/vm.mod.o
0xffff000057a22ea0 _init_struct_vm
0xffff000057a22eb8 _init_struct_vm_preheap
0xffff000057a22ed0 __lk_init_end = .
各函数及等级对应如下：
| 函数入口 | Level等级 | 文件路径 |
|---|---|---|
| print_version() | LK_INIT_LEVEL_HEAP - 1 | rtoslklibversionversion.c |
| vm_init_preheap() | LK_INIT_LEVEL_HEAP - 1 | rtoslkkernelvmvm.c |
| vm_init_nocache() | LK_INIT_LEVEL_VM | rtoslk_bootplatformkunluncommonarm64com_platform.c |
| vm_init_postheap() | LK_INIT_LEVEL_VM | rtoslkkernelvmvm.c |
| hal_crypto_init() | LK_INIT_LEVEL_TARGET | rtoslk_boothalcrypto_halsrccrypto_hal.c |
| test_entry() | LK_INIT_LEVEL_TARGET | rtoslk_bootplatformkunlunap1demo.c |
这些函数，我大致看了下，对开机流程基本无影响，先跳过吧，有兴趣的兄弟，我给出来路径来，自已看下。
1.3 bootstrap2 线程：解析并执行.app段中的preloader app
主要工作如下 ：
- 多核 CPU 初始化，释放除CPU0 外的其他CPU，因为刚刚在 bootstrap 中启动了。
- sd_display_create 显示初始化、DMA初始化
# buildsystemrtoslktopmain.c
static int bootstrap2(void *arg)
{
dprintf(SPEW, "top of bootstrap2()n");
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_THREADING, LK_INIT_LEVEL_ARCH - 1);
// 1. 多核 CPU 初始化，释放除CPU0 外的其他CPU，因为刚刚在 bootstrap 中启动了。
arch_init();
dprintf(SPEW, "initializing platformn");
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_ARCH, LK_INIT_LEVEL_PLATFORM - 1);
// 2. sd_display_create 显示初始化、DMA初始化
platform_init();
// initialize the target
dprintf(SPEW, "initializing targetn");
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_PLATFORM, LK_INIT_LEVEL_TARGET - 1);
target_init(); // 空函数
dprintf(SPEW, "calling apps_init()n");
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_TARGET, LK_INIT_LEVEL_APPS - 1);
// 3. 运行 .app 段的所有函数
apps_init();
lk_primary_cpu_init_level(LK_INIT_LEVEL_APPS, LK_INIT_LEVEL_LAST);
return 0;
}
1.3.1 应用段 .apps 分析
从map 文件中，可以看出，有 shell 和 preloader 两个app
启动app时，会先调用 .init，然后调用 .entry方法
# rtoslk_bootbuild-preloader_x9_plus_ref_serdeslk.elf.map
.apps 0xffff000057a22da8 0x50 load address 0x0000000057a22da8
0xffff000057a22da8 __apps_start = .
*(.apps)
.apps 0xffff000057a22da8 0x28 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/app/shell.mod.o
0xffff000057a22da8 _app_shell
.apps 0xffff000057a22dd0 0x28 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/application/system/preloader.mod.o
0xffff000057a22dd0 _app_preloader
0xffff000057a22df8 __apps_end = .
1.3.2 启动shell app
# rtoslkappshellshell.c
static void shell_init(const struct app_descriptor *app){
// 在init中，会遍历注册所有保存在 .command段中的命令
console_init();
----------------->
+ cmd_block *block;
+ for (block = __commands_start; block != __commands_end; block++) {
+ console_register_commands(block);
+ }
<-----------------
}
static void shell_entry(const struct app_descriptor *app, void *args){
// 在shell 中不停的读取输入命令并检测执行
console_start();
---------------->
+ while (command_loop(&read_debug_line, NULL, true, false) == NO_ERROR);
<----------------
}
APP_START(shell)
.init = shell_init,
.entry = shell_entry,
APP_END
1.3.2.1 shell app中支持的所有命令
# rtoslk_bootbuild-preloader_x9_plus_ref_serdeslk.elf.map
.commands 0xffff000057a23fe8 0xf0 load address 0x0000000057a23fe8
0xffff000057a23fe8 __commands_start = .
*(.commands)
.commands 0xffff000057a23fe8 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/application/system/preloader.mod.o
0xffff000057a23fe8 _cmd_block_preloader
.commands 0xffff000057a24000 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk_boot/chipdev/fuse_ctrl.mod.o
0xffff000057a24000 _cmd_block_fuse
.commands 0xffff000057a24018 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/kernel.mod.o
0xffff000057a24018 _cmd_block_kernel
.commands 0xffff000057a24030 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/lib/version.mod.o
0xffff000057a24030 _cmd_block_version
.commands 0xffff000057a24048 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/platform.mod.o
0xffff000057a24048 _cmd_block_platform_power
.commands 0xffff000057a24060 0x48 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/kernel/vm.mod.o
0xffff000057a24060 _cmd_block_pmm
0xffff000057a24078 _cmd_block_vm
0xffff000057a24090 _cmd_block_vmm
.commands 0xffff000057a240a8 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/lib/console.mod.o
0xffff000057a240a8 _cmd_block_help
.commands 0xffff000057a240c0 0x18 lk_boot/build-preloader_x9_plus_ref_serdes/lk/external/lib/cksum.mod.o
0xffff000057a240c0 _cmd_block_crc
0xffff000057a240d8 __commands_end = .
可以看出，在 preloade shell中，支持这些命令：
preloader、fuse、kernel、version、platform_power、pmm、vm、vmm、help、crc
1.3.3 启动preloader app：
# rtoslk_bootapplicationsystempreloaderpreloader.c APP_START(preloader) .flags = 0, .entry = preloader_entry, APP_END
可以看到 preloader app 的入口函数为 preloader_entry，主要工作如下：
- 解析boot pin引脚配置，根据 boot pin可以决定启动的设备
- 初始化启动设备，同时读取table信息
- 开启 SUPPORT_STORE_EXCEPTION_LOG 或 SUPPORT_CRASHDUMP_FEATURE 则能看到，当flash引发的错误时的log
- 加载分区表
- 初始化 boot_args 链表
- 配置preloader_configs中要加载镜像的条件触发函数prepare 和complete
- 正式加载镜像
# rtoslk_bootapplicationsystempreloaderpreloader.c
static void preloader_entry(const struct app_descriptor *app, void *args)
{
partition_device_t *ptdev = NULL;
storage_device_t *storage = NULL;
boot_device_cfg_t *btdev_cfg = NULL;
// 1. 解析boot pin引脚配置，根据 boot pin可以决定启动的设备
uint32_t pin = boot_get_pin();
int ret = 0;
dprintf(INFO, "%s!n", __func__);
if (BOOT_PIN_0 == pin) {
uint32_t pin_ap = boot_get_pin_scr_overwrite();
if (pin_ap != PIN_ERROR) {
pin = pin_ap;
}
}
btdev_pin_cfg_t *btdev_pin = find_btdev(pin);
KEY_NODE_INFO("preloader start!n");
if (btdev_pin) {
btdev_cfg = btdev_pin->ap;
}
if (btdev_cfg) {
storage = setup_storage_dev(btdev_cfg->device_type, btdev_cfg->res_idex, (void *)&btdev_cfg->cfg);
}
// 2. 初始化启动设备，同时读取table信息
ASSERT(storage != NULL);
ptdev = ptdev_setup(storage, BOOT_DEVICE_GPT_START);
ASSERT(ptdev != NULL);
ptdev_read_table(ptdev);
// 3. 开启 SUPPORT_STORE_EXCEPTION_LOG 或 SUPPORT_CRASHDUMP_FEATURE 则能看到，当flash引发的错误时的log
#if (SUPPORT_STORE_EXCEPTION_LOG || SUPPORT_CRASHDUMP_FEATURE)
sdrv_exp_rst_cnt_set(FLAG_ID_SAF, 0);
if (sdrv_ap_exp_flag_get()) {
sdrv_ap_exp_flag_set(0);
#if SUPPORT_CRASHDUMP_FEATURE
if(sdrv_crashdump_flag_get()) {
dprintf(ALWAYS, "in crashdump mode!!!n");
if (CPU_ID_CURRENT == CPU_ID_AP1)
sdrv_crashdump_enter(CPU_ID_AP1);
else if (CPU_ID_CURRENT == CPU_ID_AP2)
sdrv_crashdump_enter(CPU_ID_AP2);
else
dprintf(ALWAYS, "Not support enter crashdump mode!!!n");
}
#endif
#if SUPPORT_STORE_EXCEPTION_LOG
if (CPU_ID_CURRENT == CPU_ID_AP1)
ret = sdrv_exp_log_store(ptdev, AP1_A55, VIRT_UART_MEMBASE, VIRT_UART_MEMSIZE + 0x100000);
else
ret = sdrv_exp_log_store(ptdev, AP2_A55, VIRT_UART_MEMBASE, VIRT_UART_MEMSIZE + 0x100000);
sdrv_global_exp_flag_set(1);
sdrv_exp_rst_cnt_add(FLAG_ID_AP1, 1);
if (sdrv_is_loop_exp_restart(FLAG_ID_AP1)) {
dprintf(ALWAYS, "system may be in ap exception loop restart, stop !!!n");
return;
}
#endif
}
#endif
if (BOOT_PIN_0 == boot_get_pin()) {
ptdev_roll_back_check(ptdev);
}
// 4. 加载分区表
#if VERIFIED_BOOT
load_vbmeta_partition(ptdev);
#endif
// 5. 初始化 boot_args 链表
boot_args_init();
high_backup_init();
// 6. PCIE 初始化
#if SUPPORT_PCIE_LOAD
pcie_rc_config();
#endif
// 7. 配置preloader_configs中要加载镜像的条件触发函数prepare 和complete
set_default_action((void *)ptdev);
=============>
+ register_load_prepare_for_all(preloader_configs, PRELOADER_CONFIGS_COUNT, default_prepare, arg);
+ register_load_complete_for_all(preloader_configs, PRELOADER_CONFIGS_COUNT, default_complete, arg);
<============
// 8. 正式加载镜像
ret = load_all_partition(preloader_configs, PRELOADER_CONFIGS_COUNT, ptdev);
}
我们来看看 load_all_partition() 中干了啥：
在 load_all_partition() 中主要是循环解析 preloader_configs 中的分区镜像，
然后镜像对应的prepare() 函数，加载好镜像后，调用complete()函数
# rtoslk_bootincludepartition_load_configs.h
static int load_all_partition(struct pt_load_config *configs, uint32_t count, partition_device_t *ptdev)
{
storage_device_t *storage = NULL;
const char *ptname = NULL;
unsigned long long ptn = 0;
unsigned long long pt_size = 0;
vaddr_t load_addr = 0;
struct pt_load_config *config = NULL;
uint32_t switch_pt_num = BOOT_DEVICE_USER_DATA;
AvbFooter footer = {0};
uint32_t bk_sz;
uint8_t * block_buf = NULL;
storage = ptdev->storage;
if (storage->switch_part)
storage->switch_part(storage, switch_pt_num);
bk_sz = storage->get_block_size(storage);
block_buf = memalign(bk_sz, bk_sz);
config = configs;
for (uint32_t i = 0; i < count; i++, config++) {
ptname = config->pt_name;
ptn = ptdev_get_offset(ptdev, ptname);
pt_size = ptdev_get_size(ptdev, ptname);
if (block_buf && !storage->read(storage, ptn + pt_size - bk_sz, block_buf, bk_sz))
{
if (avb_footer_validate_and_byteswap((AvbFooter *)(block_buf+bk_sz - sizeof(AvbFooter)), &footer))
pt_size = footer.original_image_size;
}
config->load_size = pt_size;
if (config->prepare && config->prepare((void*)config, config->pre_arg)) {
dprintf(CRITICAL, "prepare to load partition error. name:%sn", ptname);
continue;
}
if (pt_size > config->load_size)
panic("Oops:image size is larger than buffer. name:%sn", ptname);
if (config->flags & PT_AP2SEC_F) {
load_addr = (vaddr_t)_ioaddr(ap2p(config->load_addr));
}
else {
load_addr = (vaddr_t)_ioaddr(config->load_addr);
}
if (storage->read(storage, ptn, (uint8_t *)load_addr, round_up(pt_size, bk_sz))){
panic("load paritition error.name:%s n", ptname);
}
config->load_complete = true;
if (config->complete && config->complete((void*)config,configs->post_arg)) {
panic("complete load partition error.name:%sn", ptname);
}
}
if (block_buf)
free(block_buf);
return 0;
}
1.3.4 preloader_configs 解析
preloader_configs 定义如下：
# rtoslk_bootincludepartition_load_configs.h
#define PT_LOAD_CONFIG_ITEM(pt_type, order, addr, size, cpu, flag, name)
{
.type = pt_type,
.load_order = order,
.load_complete = false,
.load_addr = addr,
.load_size = size,
.cpu_id = cpu,
.flags = flag,
.pt_name = {#name},
.prepare = NULL,
.complete = NULL,
.pre_arg = NULL,
.post_arg = NULL,
.last_config = false,
},
#define PT_LOAD_CONFIGS_END };
# rtoslk_bootchipcfggeneratex9_high-plusprojectsserdespreloader_configs.h
#define CPU_ID_CURRENT CPU_ID_AP1
#define CONFIGS
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 0, AP2_KERNEL_MEMBASE, AP2_KERNEL_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_kernel)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 1, AP2_REE_MEMBASE+BOARD_RAMDISK_OFFSET, AP2_BOARD_RAMDISK_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_ramdisk)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 2, AP2_REE_MEMBASE, BOARD_KERNEL_OFFSET, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_dtb)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 3, AP2_BOOTLOADER_MEMBASE, AP2_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_bootloader)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_SML, 4, AP2_ATF_MEMBASE, AP2_ATF_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_atf)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_TOS, 5, AP2_TEE_MEMBASE, AP2_TEE_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_tos)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 6, AP2_BOOTLOADER_MEMBASE, AP2_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_KICK_F|PT_BAK_LOW_F, cluster_preloader)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_SML, 7, AP1_ATF_MEMBASE, AP1_ATF_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_SAVE_F, atf)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_TOS, 8, AP1_TEE_MEMBASE, AP1_TEE_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_SAVE_F, tos)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 9, AP1_BOOTLOADER_MEMBASE, AP1_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_KICK_F|PT_SAVE_F, bootloader)
#define CONFIGS_AP2
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 0, AP2_KERNEL_MEMBASE, AP2_KERNEL_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, 0, cluster_kernel)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 1, AP2_REE_MEMBASE+BOARD_RAMDISK_OFFSET, AP2_BOARD_RAMDISK_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, 0, cluster_ramdisk)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 2, AP2_REE_MEMBASE, BOARD_KERNEL_OFFSET, CPU_ID_AP2, 0, cluster_dtb)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_SML, 3, AP2_ATF_MEMBASE, AP2_ATF_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, 0, cluster_atf)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_TOS, 4, AP2_TEE_MEMBASE, AP2_TEE_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, 0, cluster_tos)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 5, AP2_BOOTLOADER_MEMBASE, AP2_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_KICK_F, cluster_bootloader)
#endif
1.3.5 AP1 启动镜像加载：启动 bootloader
可以看出，在 启动 AP1 时分别会加载如下镜像：
- cluster_kernel
- cluster_ramdisk
- cluster_dtb
- cluster_bootloader
- cluster_atf
- cluster_tos
- cluster_preloader
- atf
- tos
- bootloader
# rtoslk_bootchipcfggeneratex9_high-plusprojectsserdespreloader_configs.h
#define CPU_ID_CURRENT CPU_ID_AP1
#define CONFIGS
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 0, AP2_KERNEL_MEMBASE, AP2_KERNEL_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_kernel)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 1, AP2_REE_MEMBASE+BOARD_RAMDISK_OFFSET, AP2_BOARD_RAMDISK_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_ramdisk)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 2, AP2_REE_MEMBASE, BOARD_KERNEL_OFFSET, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_dtb)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 3, AP2_BOOTLOADER_MEMBASE, AP2_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_bootloader)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_SML, 4, AP2_ATF_MEMBASE, AP2_ATF_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_atf)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_TOS, 5, AP2_TEE_MEMBASE, AP2_TEE_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_BAK_HIGH_F, cluster_tos)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 6, AP2_BOOTLOADER_MEMBASE, AP2_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP2, PT_KICK_F|PT_BAK_LOW_F, cluster_preloader)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_SML, 7, AP1_ATF_MEMBASE, AP1_ATF_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_SAVE_F, atf)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_TOS, 8, AP1_TEE_MEMBASE, AP1_TEE_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_SAVE_F, tos)
PT_LOAD_CONFIG_ITEM(PT_BL, 9, AP1_BOOTLOADER_MEMBASE, AP1_BOOTLOADER_MEMSIZE, CPU_ID_AP1, PT_KICK_F|PT_SAVE_F, bootloader)
依次遍历上面的镜像，这些镜像触发函数为default_complete()：
static int default_complete(void *config, void *arg)
{
sd_cpu_id cpu_id;
struct pt_load_config *_config = config;
cpu_id = _config->cpu_id;
if (_config->flags & PT_SAVE_F) {
push_boot_arg(_ioaddr(_config->load_addr), _config->load_size, _config->pt_name, _config->cpu_id);
}
if (cpu_id == CPU_ID_CURRENT&& (_config->flags & PT_KICK_F)) {
count = boot_args_count(cpu_id);
partition_device_t *ptdev = arg;
verify_loaded_images(ptdev, get_head(cpu_id), NULL)
if (count == 1) {
entry = pop_boot_addr(cpu_id);
dprintf(CRITICAL, "ENTRY:0x%llxn", entry);
arch_chain_load((void *)entry, 0, 0, 0, 0);
}
else if (count == 2) {
arg3 = v2p((void *)pop_boot_addr(cpu_id));
arg1 = v2p((void *)pop_boot_addr(cpu_id));
}
else if (count == 3) {
arg3 = v2p((void *)pop_boot_addr(cpu_id));
arg2 = v2p((void *)pop_boot_addr(cpu_id));
arg1 = v2p((void *)pop_boot_addr(cpu_id));
}
dprintf(CRITICAL, "%s %d arg1:0x%0llx arg2:0x%0llx arg3:0x%0llxn",
__func__, __LINE__, arg1, arg2, arg3);
arch_disable_ints();
arch_disable_cache(UCACHE);
KEY_NODE_INFO("preloader call smc!n");
smc(SMC_RUN_IMAGE_BL31, arg1, arg2, arg3, 0, 0, 0, 0);
}
return 0;
}
可以看出，判断条件为 cpu_id == CPU_ID_CURRENT 且 _config->flags*PT_KICK_F，
我们现在跑的是AP1，结合前面的镜像列表，可以得出，
启动 AP1时：
atf、tos 这两个镜像在加载完成后，由于其flag为PT_SAVE_F，加载后会将这两个镜像放入boot_args中。
bootloader 则在加载后，由于其flag为PT_KICK_F，则会配置 arg1=atf的entry， arg3 = tos的entry
接下来，调smc 指令，触发一个异常后，至此 android preloader 生命周期结束。
1.3.6 smc跳转进入 BL31环境
# buildsystemrtoslkarcharm64asm.S
FUNCTION (smc)
smc #0
ret
意思就是，此时smc指令触发异常后，会进入 SMC_RUN_IMAGE_BL31 环境，传参分别为 arg1=atf， arg3 = tos
至此 android preloader 生命周期结束， 本文先分析到这，下文我们接着分析。
