1.1.1. ATF启动过程

1.1.1.1. 冷启动流程及阶段划分

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-Trused Firmware,一般为uboot, linux kernel

注解

ATF输出BL1, BL2, BL31，提供BL32和BL33接口

启动流程如下

../../_images/atf_start.png

1.1.1.1.1. BL1

BL1 位于ROM 中，在 EL3 下从reset vector处开始运行．其主要目的是初始化系统环境和启动第二阶段镜像BL2

BL1做的主要工作包括:

  • 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镜像加载和运行:

    • 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

1.1.1.1.2. 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并将控制权交给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

注解

此阶段可视为ARMv7 SPL的流程，此时DDR还没有初始化，这一步总需要被加载到片内的SRAM执行，一般在这个阶段完成DDR的初始化，因此后面的Image可以 被加载到DDR中．BL3所有的Image都是由BL2加载的，BL31/BL32是可选的配置．若没有trusted os可以没有BL2，若不支持EL3异常等级及secure monitor,则 可以去掉BL31

1.1.1.1.3. 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

1.1.1.1.4. BL33

通常是uboot,由uboot启动kernel.这个步骤Soc处于EL2-non-secure模式

1.1.1.2. ARMv8安全引导过程

../../_images/armv8_atf_pro.png ../../_images/bl_step.png ../../_images/bl1_bl33.png

瑞萨芯片ATF方案

../../_images/rcar_atf.png