[MT6765]Preloader_流程分析--基于android 10
preloader运行流程–基于MT6765
启动流程简介
- ARM架构中，EL0/EL1是必须实现，EL2/EL3是选配，ELx跟层级对应关系：
EL0 -- app
EL1 -- Linux kernel 、lk
EL2 -- hypervisor（虚拟化）
EL3 -- ARM trust firmware 、pre-loader
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1.设备上电起来后，跳转到BootROM(不是flash)中的bootcode中执行把preloader加载起到ISRAM， 因为当前DRAM（RAM分SRAM跟DRAM，简单来说SRAM就是cache，DRAM就是普通内存）还没有准备好，所以要先把pre-loaderload到芯片内部的ISRAM（Internal SRAM)中。
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2.preloder的主要工作是初始化环境，包括c环境，timer,gpio,pmic,uart,i2c等以及装载LK镜像至DRAM中,建立起最基本的运行环境,最重要的就是初始化DRAM。
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3.如果实现了ATF，preloader加载完lk分区后，还会加载tee分区，在设置好环境后，会先跳转到EL3。
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4.EL3回到lk，执行lk流程，preloader流程结束。
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5.若平台未实现EL3（atf），pre-loader直接加载lk：
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6.若平台实现EL3，则需要先加载完ATF再由ATF去加载lk：
下载功能
preloader除了具有启动功能之外，还具有下载功能。首先还是需要明确的是mtk芯片都的有个boot rom，如果没有这个rom那么，那么程序是无法被下载到nandflash中的，然后此时的flash上是为空的，没有任何数据的。系统在上电之后它会检测是启动模式还是下载模式，如果是下载模式，它会初始化一个usb的串口，将preloader加载到内部的SRAM中，跳转到preloader中去执行，初始化好flash和外部RAM之后，依次将preloader、lk、kernel、android下载到nand flash中去。
时序图
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初始化详细流程
vendor\mediatek\proprietary\bootable\bootloader\preloader\platform\mt6765\link_descriptor.ld:
链接器脚本link_descriptor.ld定义了preloader的入口函数
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
vendor\mediatek\proprietary\bootable\bootloader\preloader\platform\mt6765\src\init\init.S:init.S定义了_start，并跳转到main执
.globl _start
_start:
b resethandler
/*
* 设置svc32模式
* 禁止中断fiq&irq
* clear BSS
* setup stack
* 跳转main执行
*/
......
entry :
LDR r0, =bldr_args_addr
B main
vendor\mediatek\proprietary\bootable\bootloader\preloader\platform\mt6765\src\core\main.c:
void main(u32 *arg)
{
struct bldr_command_handler handler;
u32 jump_addr, jump_arg;
/* get the bldr argument */
p_bldr_param = &bldr_param;
memcpy((void *)p_bldr_param, (void *)*arg, sizeof(bl_param_t));
mtk_uart_init(UART_SRC_CLK_FRQ, CFG_LOG_BAUDRATE);
bldr_pre_process(); //必要的硬件初始化
bldr_handshake(&handler); //usb/uart握手，没深入看
#if !CFG_FPGA_PLATFORM //CFG_FPGA_PLATFORM :=0 进行一些安全检查
/* security check */
device_APC_dom_setup();
#endif
#if CFG_ATF_SUPPORT
trustzone_pre_init(); //trustzone初始化
BOOTING_TIME_PROFILING_LOG("trustzone pre init");
#endif
#if (defined(MTK_AB_OTA_UPDATER) && !CFG_DRAM_CALIB_OPTIMIZATION)
//在启用CFG_DRAM_CALIB_OPTIMIZATION时，在这里调用ab_ota_boot_check来尽可能早地检测ota引导状态
ab_ota_boot_check();
#endif
#if !(CFG_BYPASS_LOAD_IMG_FORCE_ATF) //条件为真
/* Do not load ATF, lk, load by JTAG */
if (0 != bldr_load_images(&jump_addr)) { //jump_addr = 0 应该会失败
pal_log_err("%s Second Bootloader Load Failed\n", MOD);
#if !CFG_BYPASS_EMI
goto error;
#endif
}
#else
jump_addr = CFG_UBOOT_MEMADDR; //跳转到uboot地址
#endif
BOOTING_TIME_PROFILING_LOG("load images");
bldr_post_process(); //检测电池是否插上，并且初始化bootarg
#ifdef SLT
mt_usb_phy_recover(); //USB PHY的recover配置
#endif
#if CFG_ATF_SUPPORT //条件为真
trustzone_post_init(); //trustzone初始化2，初始化atf_boot_arg /*初始化所有的安全相关环境。*/
#endif
#if CFG_BOOT_ARGUMENT_BY_ATAG //条件为真
jump_arg = (u32)&(g_dram_buf->boottag);
#else
jump_arg = (u32)&bootarg;
#endif
/* 64S3,32S1,32S1 (MTK_ATF_BOOT_OPTION = 0)
* re-loader jump to LK directly and then LK jump to kernel directly */
/*设置向lk传递参数的地址*/
#if CFG_ATF_SUPPORT
/*支持ATF,跳转到EL3,然后再跳转到lk*/
pal_log_info("%s Others, jump to ATF\n", MOD);
bldr_jump64(jump_addr, jump_arg, sizeof(boot_arg_t));
#else
/*跳转到lk*/
bldr_jump(jump_addr, jump_arg, sizeof(boot_arg_t));
#endif
error:
platform_error_handler();
}
platform/mt6765/default.mak:定义了很多宏，分析main函数时可在里面查询。
CFG_BYPASS_EMI :=0
# DRAM Calibration Optimization:
# DRAM calib data will be stored to storage device to enhance DRAM init speed.
CFG_DRAM_CALIB_OPTIMIZATION :=1
# no load ATF/LK, and force booting to ATF
CFG_BYPASS_LOAD_IMG_FORCE_ATF :=0
CFG_USB_DOWNLOAD :=1
CFG_LOG_LEVEL :=3
# image loading options
###################################################################
#For Normal Boot
CFG_LOAD_UBOOT :=1
#For Dummy AP
CFG_LOAD_MD_ROM :=0
CFG_LOAD_MD_RAMDISK :=0
CFG_LOAD_MD_DSP :=0
CFG_LOAD_MD3_ROM :=0
#For SLT and Dummy AP
CFG_LOAD_AP_ROM :=0
CFG_BOOT_ARGUMENT_BY_ATAG := 1
#For CTP
CFG_LOAD_CONN_SYS :=0
#For SLT
CFG_LOAD_SLT_MD :=0
CFG_LOAD_SLT_SCP :=0
CFG_LOAD_SLT_MD32 :=0
CFG_LOAD_SLT_SSPM :=0
main重点函数分析
bldr_pre_process详细分析
bldr_pre_process()函数完成各种的平台硬件(timer，pmic，gpio，wdt,dram,i2c,usb,emmc,pll,rtc,uart…)初始化工作，接下来看详细流程。
- bldr_pre_process()
- platform_safe_mode(1, CFG_EMERGENCY_DL_TIMEOUT_MS);
- platform_pre_init();
- mtk_timer_init(); --timer
- mt_pll_init(); --pll
- mt_gpio_init(); --gpio
- set_to_uart_mode(); --uart
- pwrap_init_preloader(); //retry 3 times for pmic wrapper init
- i2c_hw_init(); --i2c
- show_devinfo_debug_info(); -log
- enable_devinfo_dcm();
- mt_pll_post_init(); --post pll init
- ab_ota_boot_check(); --detect ota boot status
- PMIC_enable_long_press_reboot(); --长按重启
- platform_init();
- lastpc_init();
- rtc_init(); --rtc
- pmic_init_setting(); --pmic setting
- check_ddr_reserve_status(); --check DDR-reserve mode
- mtk_wdt_init(); --看门狗初始化
- set_kpd_pmic_mode(); --init kpd PMIC mode support
- rtc_bbpu_power_on(); --bbpu指baseband power-up,调用该函数锁存RTC的PWBB来保持设备的一直供电，power键抬起也不会关机
- enable_PMIC_kpd_clock(); --Enable PMIC Kpd clk
- mtk_detect_key(KPD_DL_KEY1); --Vol Up detected. Log Keep on.
- mt_mem_init(); --DRAM校准 src/driver/memory.c
- mt_set_emi(void); src/driver/tb_emi.c
- Init_DRAM(…); tb_dramc_pi_main.c
- vDramCalibrationAllChannel§; tb_dramc_pi_main.c
- vPrintCalibrationResult§; tb_dramc_pi_calibration_api.c --需要打开PRINT_CALIBRATION_SUMMARY才能看到打印结果
- mcSHOW_DBG_MSG((“All Pass.\n”)); DDR校准通过
- vPrintCalibrationResult§; tb_dramc_pi_calibration_api.c --需要打开PRINT_CALIBRATION_SUMMARY才能看到打印结果
- vDramCalibrationAllChannel§; tb_dramc_pi_main.c
- Init_DRAM(…); tb_dramc_pi_main.c
- mt_set_emi(void); src/driver/tb_emi.c
- init_dram_buffer(); --DRAM buffer
- ram_console_init();
- boot_device_init(); --If CFG_DRAM_CALIB_OPTIMIZATION is disabled or not defined, booting storage device needs to be initialized after DRAM initialization. --emmc
- platform_emergency_download(CFG_EMERGENCY_DL_TIMEOUT_MS);–检测是否进入emergency下载模式
- trng_calib_2nd_round(g_trng_buf, TRNG_CALIB_BUF_SIZE); --trng calibration
- mt_usb11_phy_savecurrent(); --make sure usb11 in power saving mode
- bootarg.dram_rank_num = get_dram_rank_nr();
- get_dram_rank_size(bootarg.dram_rank_size);
- get_orig_dram_rank_info(&bootarg.orig_dram_info);
- setup_mblock_info(&bootarg.mblock_info, &bootarg.orig_dram_info, &bootarg.lca_reserved_mem);
- reserve_dramc_dummy_read(); --保存DRAM信息到bootarg中
- part_init(); --启动设备分区初始化
- part_dump(); –
- sec_lib_init(); --初始化security lib
- rpmb_program_key();
- rpmb_program_key(); rpmb 分区 ，与tee相关
bldr_load_images详细分析
bldr_load_images()函数主要完成工作是加载lk到DRAM中，用于后续preloader跳转。- bldr_load_part(…)
- bldr_load_part(“MD1_ROM”, bootdev, &addr, &size); 加modem分区到DRAM
- ldr_load_part(“MD1_RAMDISK”, bootdev, &addr, &size);
- bldr_load_part(“AP_ROM”, bootdev, &addr, &size);
- bldr_load_part_lk(bootdev, &addr, &size); 加载lk到SRAM，lk入口地址设置为CFG_UBOOT_MEMADDR
- bldr_load_tee_part(“tee_a”, bootdev, &addr, 0, &size); 如果支持ATF，在加载lk后还会加载tee分区，tee_entry_addr设置为CFG_ATF_ROM_MEMADDR
- bldr_load_part(…)
bldr_post_process详细分析
bldr_post_process()函数主要检测电池是否插上，并且初始化bootarg- lastpc_init();
- hw_check_battery(); --normal boot电池检测
- pl_close_pre_chr_led(); --关闭pre charger led
- pl_charging(1); --使能强制充电模式
- if (hw_check_battery()) --循环检测电池是否存在
- pl_charging(0); --关闭使能强制充电模式
- platform_set_boot_args(); --设置bootarg，作为传参给lk
preloader阶段调试
串口设置
- 路径：platform/mt6765/default.mak
CFG_UART_COMMON :=1
CFG_LOG_BAUDRATE :=921600
CFG_EVB_UART_CLOCK :=26000000
CFG_FPGA_UART_CLOCK :=12000000
CFG_META_BAUDRATE :=115200
CFG_UART_LOG :=UART1
CFG_UART_META :=UART1
打印启动时间
- 路径：platform/mt6765/makefile.mak
打开调试时间戳，查看每个阶段的运行时间
在platform//makefile.mak中添加
C_OPTION += -DPL_PROFILING
镜像说明
platform/mt6765/default.mak :
10 CFG_BOOT_DEV :=BOOTDEV_SDMMC
Android.mk:
12 PRELOADER_UFS_HEADER_BLOCK := $(LOCAL_PATH)/platform/$(MTK_PLATFORM_DIR)/headerblock_for_ota_fastboot_ufs
13 PRELOADER_EMMC_HEADER_BLOCK := $(LOCAL_PATH)/platform/$(MTK_PLATFORM_DIR)/headerblock_for_ota_fastboot_emmc
15 ifeq ("$(CFG_BOiOT_DEV)", "BOOTDEV_UFS")
16 PRELOADER_HEADER_BLOCK := $(LOCAL_PATH)/platform/$(MTK_PLATFORM_DIR)/headerblock_for_ota_fastboot_ufs
17 else
18 ifeq ("$(CFG_BOOT_DEV)", "BOOTDEV_SDMMC")
19 PRELOADER_HEADER_BLOCK := $(LOCAL_PATH)/platform/$(MTK_PLATFORM_DIR)/headerblock_for_ota_fastboot_emmc
20 endif
21 endif
build_preloader.mk:
17 INSTALLED_PRELOADER_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/preloader_$(PRELOADER_TARGET_PRODUCT).bin
18 BUILT_PRELOADER_TARGET := $(PRELOADER_OUT)/bin/preloader_$(PRELOADER_TARGET_PRODUCT).bin
20 TARGET_PRELOADER := $(PRODUCT_OUT)/preloader.img
-------------------------preloader_k62v1_64_bsp.img start----------------------------------
49 ifneq ($(INSTALLED_PRELOADER_TARGET),$(BUILT_PRELOADER_TARGET))
50 $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET): $(BUILT_PRELOADER_TARGET) | $(ACP)
51 $(copy-file-to-target)
52 endif
-------------------------preloader_k62v1_64_bsp.bin end----------------------------------
-------------------------preloader.bin start----------------------------------
54 $(PRELOADER_BIN): $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET)
55 $(hide) mkdir -p $(dir $@)
56 $(hide) cp -f $< $@
-------------------------preloader.bin end----------------------------------
-------------------------preloader.img start----------------------------------
58 $(TARGET_PRELOADER): PRIVATE_INSTALLED_PRELOADER_TARGET := $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET)
59 $(TARGET_PRELOADER): $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET) $(PRELOADER_DIR)/tools/gen-preloader-img.py
60 ifneq ("$(wildcard $(PRELOADER_HEADER_BLOCK))","")
61 cat $(PRELOADER_HEADER_BLOCK) $(PRIVATE_INSTALLED_PRELOADER_TARGET) > $@
62 else
63 $(hide) $(PRELOADER_DIR)/tools/gen-preloader-img.py $< $@
64 endif
-------------------------preloader.img end----------------------------------
-------------------------preloader_ufs.img start----------------------------------
66 ifeq (,$(PL_MODE))
67 ifneq ($(wildcard $(PRELOADER_UFS_HEADER_BLOCK)),)
68 preloader pl: $(PRODUCT_OUT)/preloader_ufs.img
69 $(PRODUCT_OUT)/preloader_ufs.img: $(PRELOADER_UFS_HEADER_BLOCK) $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET)
70 $(hide) mkdir -p $(dir $@)
71 $(hide) cat $^ > $@
72
73 endif
-------------------------preloader_emmc.img start----------------------------------
74 ifneq ($(wildcard $(PRELOADER_EMMC_HEADER_BLOCK)),)
75 preloader pl: $(PRODUCT_OUT)/preloader_emmc.img
76 $(PRODUCT_OUT)/preloader_emmc.img: $(PRELOADER_EMMC_HEADER_BLOCK) $(INSTALLED_PRELOADER_TARGET)
77 $(hide) mkdir -p $(dir $@)
78 $(hide) cat $^ > $@
79
80 endif
81 endif
-------------------------preloader_ufs.img preloader_emmc.img end----------------------------------
从以上代码可得知：
| 镜像 | 说明 |
|---|---|
| preloader_k62v1_64_bsp.bin | 适配平台的烧录文件，直接从BUILT_PRELOADER_TARGET中拷贝而来 |
| preloader.bin | 等同于preloader_k62v1_64_bsp.bin |
| preloader.img | 根据在platform/mt6765/default.mak中的配置，目前是在preloader_k62v1_64_bsp.bin基础上增加emmc启动帧头，用于ota升级，等同于preloader_emmc.img |
| preloader_ufs.img | 在preloader_k62v1_64_bsp.bin基础上增加ufs启动帧头，用于启动介质为ufs时的ota升级 |
| preloader_emmc.img | 在preloader_k62v1_64_bsp.bin基础上增加emmc启动帧头，用于启动介质为emmc时的ota升级 |