1、bootloader到kernel启动总逻辑流程图
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
若平台未实现EL3（atf），pre-loader直接加载lk：
若平台实现EL3，则需要先加载完ATF再由ATF去加载lk：
这里的pre-loader，可以为一些类似于UBOOT的引导程序。
bootloader 启动分两个阶段，一个是pre-loader加载lk（u-boot）阶段，另一个是lk加载kernel阶段。
ATF在中间插一脚就变成了：pre-loader-ATF-lk（u-boot）-kernel
2、源码
1、第一阶段
下面跟着流程图简述第一个阶段的加载流程。
- 1-3：设备上电起来后，跳转到Boot ROM(不是flash)中的boot code中执行把pre-loader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-loader load到芯片内部的ISRAM（Internal SRAM)中。
- 4-6：pre-loader初始化好DRAM后就将lk从flash（nand/emmc）中加载到DRAM中运行；
- 7-8：解压bootimage成ramdisk跟kernel并载入DRAM中,初始化dtb；
- 9-11：lk跳转到kernl初始化, kernel初始化完成后fork出init进程， 然后拉起ramdisk中的init程序，进入用户空间初始化，init进程fork出zygote进程…直到整个Android启动完成。(lk-little kernel)(zygote进程设计到android，后续可以好好学一下)
– 从pre-loader到lk（mt6580为例）
Pre-loader主要干的事情就是初始化某些硬件，比如：UART,GPIO,DRAM,TIMER,RTC,PMIC 等等，建立起最基本的运行环境,最重要的就是初始化DRAM。
源码流程如下：
./bootloader/preloader/platform/mt6580/src/init/init.s .section .text.start ... .globl _start ... /* set the cpu to SVC32 mode */ MRS r0,cpsr BIC r0,r0,#0x1f ORR r0,r0,#0xd3 MSR cpsr,r0 /* disable interrupt */ MRS r0, cpsr MOV r1, #INT_BIT ORR r0, r0, r1 MSR cpsr_cxsf, r0 ... setup_stk : /* setup stack */ LDR r0, stack LDR r1, stacksz ... entry : LDR r0, =bldr_args_addr /* 跳转到C代码 main 入口 */ B main
init.s 主要干的事情是切换系统到管理模式（svc）（如果平台有实现el3，那么pre-loader运行在el3，否则运行在el1），禁止irq/fiq，设置stack等, 然后jump到c代码main函数入口。
进入源码分析
./bootloader/preloader/platform/mt6580/src/core/main.c void main(u32 *arg) { struct bldr_command_handler handler; u32 jump_addr, jump_arg; /* get the bldr argument */ bldr_param = (bl_param_t *)*arg; // 初始化uart mtk_uart_init(UART_SRC_CLK_FRQ, CFG_LOG_BAUDRATE); // 这里干了很多事情，包括各种的平台硬件(timer，pmic，gpio，wdt...)初始化工作. bldr_pre_process(); handler.priv = NULL; handler.attr = 0; handler.cb = bldr_cmd_handler; // 这里是获取启动模式等信息保存到全局变量g_boot_mode和g_meta_com_type 中. BOOTING_TIME_PROFILING_LOG("before bldr_handshake"); bldr_handshake(&handler); BOOTING_TIME_PROFILING_LOG("bldr_handshake"); // 下面跟 secro img 相关，跟平台设计强相关. /* security check */ sec_lib_read_secro(); sec_boot_check(); device_APC_dom_setup(); BOOTING_TIME_PROFILING_LOG("sec_boot_check"); /* 如果已经实现EL3，那么进行tz预初始化 */ #if CFG_ATF_SUPPORT trustzone_pre_init(); #endif /* bldr_load_images 此函数要做的事情就是把lk从ROM中指定位置load到DRAM中，开机log中可以看到具体信息： [PART] load "lk" from 0x0000000001CC0200 (dev) to 0x81E00000 (mem) [SUCCESS] 这里准备好了jump到DRAM的具体地址，下面详细分析. */ if (0 != bldr_load_images(&jump_addr)) { print("%s Second Bootloader Load Failed\n", MOD); goto error; } /* 该函数的实现体是platform_post_init，这里要干的事情其实比较简单，就是通过 hw_check_battery去判断当前系统是否存在电池（判断是否有电池ntc脚来区分）， 如果不存在就陷入while(1)卡住了，所以在es阶段调试有时候 需要接电源调试的，就需要改这里面的逻辑才可正常开机 */ bldr_post_process(); // atf 正式初始化，使用特有的系统调用方式实现. #if CFG_ATF_SUPPORT trustzone_post_init(); #endif /* 跳转传入lk的参数，包括boot time/mode/reason 等，这些参数在 platform_set_boot_args 函数获取。 */ jump_arg = (u32)&(g_dram_buf->boottag); /* 执行jump系统调用，从 pre-loader 跳转到 lk执行， 如果实现了EL3情况就要 复杂一些，需要先跳转到EL3初始化，然后再跳回lk，pre-loader执行在EL3， LK执行在EL1） 从log可以类似看到这些信息： [BLDR] jump to 0x81E00000 [BLDR] <0x81E00000>=0xEA000007 [BLDR] <0x81E00004>=0xEA0056E2 */ #if CFG_ATF_SUPPORT /* 64S3,32S1,32S1 (MTK_ATF_BOOT_OPTION = 0) * re-loader jump to LK directly and then LK jump to kernel directly */ if ( BOOT_OPT_64S3 == g_smc_boot_opt && BOOT_OPT_32S1 == g_lk_boot_opt && BOOT_OPT_32S1 == g_kernel_boot_opt) { print("%s 64S3,32S1,32S1, jump to LK\n", MOD); bldr_jump(jump_addr, jump_arg, sizeof(boot_arg_t)); } else { // 如果 el3 使用aarch64实现，则jump到atf. print("%s Others, jump to ATF\n", MOD); bldr_jump64(jump_addr, jump_arg, sizeof(boot_arg_t)); } #else bldr_jump(jump_addr, jump_arg, sizeof(boot_arg_t)); #endif // 如果没有取到jump_addr，则打印错误提示，进入while(1)等待. error: platform_error_handler(); }
main 函数小结：
1、各种硬件初始化(uart、pmic、wdt、timer、mem…)；
2、获取系统启动模式等，保存在全局变量中；
3、Security check，跟secro.img相关；
4、如果系统已经实现el3，则进入tz初始化；
5、获取lk加载到DRAM的地址（固定值）,然后从ROM中找到lk分区的地址， 如果没找到jump_addr，则 goto error；
6、battery check，如果没有电池就会陷入while(1);
7、jump到lk(如果有实现el3，则会先jump到el3，然后再回到lk)
重点函数
bldr_load_images
函数主要干的事情就是找到lk分区地址和lk加载到DRAM中的地址， 准备好jump到lk执行。如下源码分析：
static int bldr_load_images(u32 *jump_addr) { int ret = 0; blkdev_t *bootdev; u32 addr = 0; char *name; u32 size = 0; u32 spare0 = 0; u32 spare1 = 0; ... /* 这个地址是一个固定值，可以查到定义在： ./bootloader/preloader/platform/mt6580/default.mak:95: CFG_UBOOT_MEMADDR := 0x81E00000 从log中可以看到： [BLDR] jump to 0x81E00000 */ addr = CFG_UBOOT_MEMADDR; /* 然后去ROM找到lk所在分区地址 */ ret = bldr_load_part("lk", bootdev, &addr, &size); if (ret) return ret; *jump_addr = addr; } // 这个函数逻辑很简单，就不需要多说了. int bldr_load_part(char *name, blkdev_t *bdev, u32 *addr, u32 *size) { part_t *part = part_get(name); if (NULL == part) { print("%s %s partition not found\n", MOD, name); return -1; } return part_load(bdev, part, addr, 0, size); } // 真正的load实现是在part_load函数. int part_load(blkdev_t *bdev, part_t *part, u32 *addr, u32 offset, u32 *size) { int ret; img_hdr_t *hdr = (img_hdr_t *)img_hdr_buf; part_hdr_t *part_hdr = &hdr->part_hdr; gfh_file_info_t *file_info_hdr = &hdr->file_info_hdr; /* specify the read offset */ u64 src = part->startblk * bdev->blksz + offset; u32 dsize = 0, maddr = 0; u32 ms; // 检索分区头是否正确。 /* retrieve partition header. */ if (blkdev_read(bdev, src, sizeof(img_hdr_t), (u8*)hdr,0) != 0) { print("[%s]bdev(%d) read error (%s)\n", MOD, bdev->type, part->name); return -1; } if (part_hdr->info.magic == PART_MAGIC) { /* load image with partition header */ part_hdr->info.name[31] = '\0'; /* 输出分区的各种信息，从log中可以看到： [PART] Image with part header [PART] name : lk [PART] addr : FFFFFFFFh mode : -1 [PART] size : 337116 [PART] magic: 58881688h */ print("[%s]Img with part header\n", MOD); print("[%s]name:%s\n", MOD, part_hdr->info.name); print("[%s]addr:%xh\n", MOD, part_hdr->info.maddr); print("[%s]size:%d\n", MOD, part_hdr->info.dsize); print("[%s]magic:%xh\n", MOD, part_hdr->info.magic); maddr = part_hdr->info.maddr; dsize = part_hdr->info.dsize; src += sizeof(part_hdr_t); memcpy(part_info + part_num, part_hdr, sizeof(part_hdr_t)); part_num++; } else { print("[%s]%s img not exist\n", MOD, part->name); return -1; } // 如果maddr没有定义，那么就使用前面传入的地址addr. if (maddr == PART_HEADER_MEMADDR/*0xffffffff*/) maddr = *addr; if_overlap_with_dram_buffer((u32)maddr, ((u32)maddr + dsize)); ms = get_timer(0); if (0 == (ret = blkdev_read(bdev, src, dsize, (u8*)maddr,0))) *addr = maddr; ms = get_timer(ms); /* 如果一切顺利就会打印出关键信息： [PART] load "lk" from 0x0000000001CC0200 (dev) to 0x81E00000 (mem) [SUCCESS] [PART] load speed: 25324KB/s, 337116 bytes, 13ms */ print("\n[%s]load \"%s\" from 0x%llx(dev) to 0x%x (mem) [%s]\n", MOD, part->name, src, maddr, (ret == 0) ? "SUCCESS" : "FAILED"); if( ms == 0 ) ms+=1; print("[%s]load speed:%dKB/s,%d bytes,%dms\n", MOD, ((dsize / ms) * 1000) / 1024, dsize, ms); return ret; }
bldr_post_process
函数主要干的事情就是从pmic去检查是否有电池存在，如果没有就等待
如下源码分析，比较简单：
// 就是包了一层而已. static void bldr_post_process(void) { platform_post_init(); } // 重点是这个函数： void platform_post_init(void) { /* normal boot to check battery exists or not */ if (g_boot_mode == NORMAL_BOOT && !hw_check_battery() && usb_accessory_in()) { ... pl_charging(1); do { mdelay(300); /* 检查电池是否存在, 如果使用电源调试则需要修改此函数逻辑 */ if (hw_check_battery()) break; /* 喂狗，以免超时被狗咬 */ platform_wdt_all_kick(); } while(1); /* disable force charging mode */ pl_charging(0); } ... }
Pre-loader 到 Lk的源码分析到这就完成了。第一阶段。
