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https://blog.csdn.net/RadianceBlau/article/details/73229005

對于嵌入式工程師了解芯片啟動過程是十分有必要的，在分析、調(diào)試各種問題的時候都有可能涉及到這方面的知識，同時這部分知識也是比較復雜的，因為其中涉及到芯片內(nèi)部架構(gòu)，啟動各個階段軟件代碼執(zhí)行順序，啟動模式等等。下面以比較常用的Qualcomm MSM8953芯片的啟動過程為例，進行宏觀分析，下面是啟動流程：

（1）處理器核心

從上面的框圖可以看到MSM8953中的處理器有5個，分別為：

APPS，Cortex A53 core，運行android；
RPM(Resource Power Manager)，CortexM3 core，主要用于低功耗應用；
Modem(MSS_QDSP6)，高通自有指令集處理器，處理3G、4G通信協(xié)議等；
Pronto(WCNSS) ，處理wifi相關(guān)代碼；
LPASS，音頻相關(guān)。

對應下面芯片硬件結(jié)構(gòu)圖中各個處理器的框圖來看就很清晰了：

（2）啟動image介紹

PBL(Primary Boot Loader)，位于rom中，是芯片上電后執(zhí)行的真正第一行代碼，在正常啟動流程中會加載SBL1。如果啟動異常會虛擬出9008端口用于緊急下載（短接板子上的force_boot_from_usb引腳(MSM8953 為gpio37)到1.8v可以強制進入緊急下載模式）；
SBL1(Second BootLoader stage 1)， 位于eMMC中，由PBL加載，初始化buses、DDR、clocks等，會虛擬出9006端口，用于不能開機時dump ram；
QSEE/TrustZone，安全相關(guān)，如fuse；
DEVCFG OEM配置信息（如OEMLock）；
Debug Policy 調(diào)試相關(guān)；
APPSBL， 即為BootLoader，目前使用LK（little kernel）；
HLOS(High LevelOperating System) ，即為Linux/Android；
Modem PBL，即為Modem處理器的PBL；
MBA(Modem BootAuthenticator)，Modem處理器啟動鑒權(quán)。

（3）啟動流程

系統(tǒng)上電，使MSM8953從上電復位開始運行。
在Cortex A53中運行的PBL會加載：

a、從啟動設備（如eMMC）加載SBL1 segment1到L2（即為TCM）；

b、加載SBL1 segment2到RPM處理器的RAM中。

SBL1 segment1會初始化DDR，然后完成如下加載：

a、從啟動設備加載QSEE image到DDR；

b、從啟動設備加載DEVCFG image到DDR；

c、從啟動設備加載Debug Policy image到DDR；

d、從啟動設備加載HLOS APPSBL image到DDR；

e、從啟動設備加載RPMfirmware image到RPM的RAM中。

SBL1移交運行控制權(quán)給QSEE。QSEE建立安全運行環(huán)境，配置xPU，支持fuse。

a、SBL1運行在AArch32模式，而QSEE運行在AArch64模式。為了切換到AArch64模式，SBL1會啟動重映射器，操作RMR寄存器，然后觸發(fā)warm-reset，QSEE就能夠運行在AArch64模式了。

QSEE通知RPM啟動RPM 固件的執(zhí)行。
QSEE移交運行控制權(quán)給HLOS APPSBL：

a、 APPSBL只能在AArch32模式開始運行；

b、這時AArch32的運行模式切換是在EL3/Monitor模式完成的。通過查看APPSBL的ELF頭能夠得知其需要運行在32位指令集架構(gòu)下。EL3/Monitor模式改變到32位模式，然后再啟動APPSBL。

APPSBL加載、驗證kernel。APPSBL通過SCM調(diào)用改變到HLOS kernel需要的AArch64模式。這和之前LK直接跳轉(zhuǎn)到kernel運行是不同的。
HLOS kernel通過PIL加載MBA到DDR。
HLOS kernel對Hexagon modem DSP進行解復位。
Modem PBL繼續(xù)它的啟動。
HLOS kernel 通過PIL加載AMSS modemimage到DDR。
Modem PBL驗證MBA然后跳轉(zhuǎn)到MBA。
HLOS通過PIL加載WCNSS(Pronto)image到DDR。
HLOS對WCNSS(Pronto)進行解復位以便Prontoimage開始執(zhí)行。
HLOS通過PIL加載LPASS image到DDR。
HLOS對LPSAA進行解復位以便LPASSimage開始執(zhí)行。

下面是流程的簡化圖，其中區(qū)分了AArch32和AArch64位的QSEE/TrustZone：

（4）關(guān)于eMMC和DDR的初始化時間問題

從上面的描述中已經(jīng)可以看清，為避免迷惑，在分離出來看看：

PBL中是含有eMMC驅(qū)動的，有訪問eMMC的能力，自身運行在MCU內(nèi)部SRAM中；
除了PBL程序的img在MCU片內(nèi)ROM外，其余img均存儲在eMMC中；
PBL首先從eMMC加載SBL1到L2（內(nèi)部緩存并非DDR），SBL1同樣運行在片內(nèi)SRAM；
有SBL1初始化DDR各種時序后，DDR自此可用（eMMC一直可用）；
再由SBL1加載其余各個img到DDR，然后按照linux的正常順序啟動。

關(guān)于ARMv8架構(gòu)的知識，推薦如下博客：

http://blog.csdn.net/forever_2015/article/details/50285865

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的转载-Qualcomm MSM8953启动流程：PBL-SBL1-(bootloader)LK-Android的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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