ARM Trusted Firmware分析——启动、PSCI、OP-TEE接口_arm-trusted-firmware

 关键词：等等。

 下图划分成不同EL，分别描述BL1、BL2、BL31、BL32、BL33启动流程，以及PSCI、SP处理流程。

1. 冷启动(Cold boot)流程及阶段划分

ATF冷启动实现分为5个步骤：

• BL1 - AP Trusted ROM，一般为BootRom。
• BL2 - Trusted Boot Firmware，一般为Trusted Bootloader。
• BL31 - EL3 Runtime Firmware，一般为SML，管理SMC执行处理和中断，运行在secure monitor中。
• BL32 - Secure-EL1 Payload，一般为TEE OS Image。
• BL33 - Non-Trusted Firmware，一般为uboot、linux kernel。

ATF输出BL1、BL2、BL31，提供BL32和BL33接口。

启动流程如下：

1.1 BL1

BL1位于ROM中，在EL3下从reset vector处开始运行。

BL1做的工作主要有：

• 决定启动路径：冷启动还是热启动。
• 架构初始化：异常向量、CPU复位处理函数配置、控制寄存器设置(SCRLR_EL3/SCR_EL3/CPTR_EL3/DAIF)
• 平台初始化：使能Trusted Watchdog、初始化控制台、配置硬件一致性互联、配置MMU、初始化相关存储设备。
• 固件更新处理
• BL2镜像加载和执行：
  • BL1输出“Booting Trusted Firmware"。
  • BL1加载BL2到SRAM；如果SRAM不够或者BL2镜像错误，输出“Failed to load BL2 firmware.”。
  • BL1切换到Secure EL1并将执行权交给BL2.

1.2 BL2

BL2位于SRAM中，运行在Secure EL1主要工作有：

• 架构初始化：EL1/EL0使能浮点单元和ASMID。
• 平台初始化：控制台初始化、相关存储设备初始化、MMU、相关设备安全配置、
• SCP_BL2：系统控制核镜像加载，单独核处理系统功耗、时钟、复位等控制。
• 加载BL31镜像：BL2将控制权交给BL1；BL1关闭MMU并关cache；BL1将控制权交给BL31。
• 加载BL32镜像：BL32运行在安全世界，BL2依赖BL31将控制权交给BL32。SPSR通过Secure-EL1 Payload Dispatcher进行初始化。
• 加载BL33镜像：BL2依赖BL31将控制权交给BL33。

1.3 BL31

BL31位于SRAM中，EL3模式。除了做架构初始化和平台初始化外，还做了如下工作：

• PSCI服务初始化，后续提供CPU功耗管理操作。
• BL32镜像运行初始化，处于Secure EL1模式。
• 初始化非安全EL2或EL1，跳转到BL33执行。
• 负责安全非安全世界切换。
• 进行安全服务请求的分发。

2 BL1

BL1镜像的异常向量表初始化了两个：一个是入口bl1_entrypoint，EL1镜像正常执行流程；另一个是SMC调用接口，EL2执行结束会通过SMC返回执行BL31。

vector_base bl1_vector_table
    b    bl1_entrypoint
    b    report_exception    /* Undef */
    b    bl1_aarch32_smc_handler    /* SMC call */
    b    report_exception    /* Prefetch abort */
    b    report_exception    /* Data abort */
    b    report_exception    /* Reserved */ b report_exception /* IRQ */ b report_exception /* FIQ */