高通android bootloader

高通LK（little kernel）。

little kernel是bootloader，其作用是硬件初始化，读取linux 内核和ramdisk到RAM里，设置初始寄存器以及内核命令行参数，并跳转到内核运行。

作用

硬件初始化：设置向量表，MMU，cache，初始化外设
从存储器加载boot.img
支持flash和recovery

即使在64bit架构，LK依然运行在32bit模式

kernel授权

签名的boot.img生成

a.使用用户的私有key生成加签名的boot镜像

b.计算原始boot.img的SHA256的哈希值，并使用用户的私有key（定义于device/qcom/common/common.mk）对哈希值镜像加签。将最终的哈希值和签名添加到原始的boot.img的末尾。

c.用户必须用PRODUCT_PRIVATE_KEY设置自己的私有key文件，当前该宏定义于device/qcom/common/qcom.key，目前使用的是一个测试key。

d.校验签名启动目前用于kernel和recovery镜像。

LK授权kernel（boot.img）

a.如果在目标平台的BoardConfig.mk中设置了TARGET_BOOTIMG_SIGNED= true，LK先校验boot.img，然后在启动kernel。

b.在启动过程中，LK提取原始的boot.img镜像并计算其SHA26的哈希值，并将其编译生成的哈希值对比，如果相对，则成功授权。这一过程中涉及到的函数如下：

verify_signed_bootimg()→image_verify()

c.如果成功授权，则LK传递给kernel的命令行中有”androidboot.authorized_kernel=true“

d.用户需要用公钥放到bootable/bootloader/lk/platform/msm_shared/certificate.cfile，LK将会使用该公钥解密boot.img最后的签名哈希值。

LK调用流程

启动序列起始于arch/arm/crt0.S: _start：

a.设置cpu

b.如果需要调用__cpu_early_init()，

c.如果需要代码重定位

d.设置栈

e.调用kmain()

kmain的调用流程如下：

bootstrap2()的调用流程

a.arch/arm/arch.c –arch_init()

b.platform/<platform>/(platform.c)--platform_init()

c.target/<target>/(init.c) –target_init()

初始化SPMI

初始化keypad

设置驱动能力以及配置SDCpin脚功能

初始化SD主机控制器；确认MMC卡，设置时钟。

mmc_init()初始化

从emmc读取分区表

partition_read_table()

app/init.c –apps_init()

初始化APP_START 和 APP_END两个宏定义的apps，aboot_init()被调用；

如果有.entry字段，则app运行在在一个独立的线程中。

app/aboot/aboot.c –aboot_init()

根据设置和环境启动

常规启动
fastboot模式接收镜像
recovery模式恢复固件

LK常规启动

recovery和fastboot标志没有设置
将boot.img从emmc中读取到内存中，读取地址由target/msmXXX/rules.mk的base address指定。
将kernel加载到KERNEL_ADDR（该地址源于boot image头）
类似kernel，加载RAM disk到RAMDISK_ADDR
找到正确的设备树，加载到TAGS_ADDR
跟新设备树

a.获得/memory和/chosen的偏移

b.添加HLOS内存范围

c.将cmdline添加到/chosen节点

d.禁止cache，中断，跳转到kernel

代码片段

boot_linux_from_mmc() {

boot_linux_from_mmc() {structboot_img_hdr*hdr=(void*)buf; // boot image header
/* Read boot image header from emmcpartition into buf*/if(mmc_read(ptn+offset,(unsignedint*)buf,page_size)){... }/* Read image without signature to the scratch address */if (mmc_read(ptn+ offset, (void *)image_addr, imagesize_actual)) { .... }/* Read signature to the scratch address */if(mmc_read(ptn+ offset, (void *)(image_addr+ offset), page_size))/* Kernel image authentication */verify_signed_bootimg(image_addr, imagesize_actual);/* Move kernel, ramdiskand device tree to correct address */memmove((void*) hdr->kernel_addr, (char *)(image_addr+ page_size), hdr->kernel_size);memmove((void*) hdr->ramdisk_addr, (char *)(image_addr+ page_size+kernel_actual), hdr->ramdisk_size);/* Find the DT table address */dt_table_offset = ((uint32_t)image_addr + page_size + kernel_actual +ramdisk_actual + second_actual);table = (struct dt_table*) dt_table_offset;/* Calculate the index of device tree within device tree table */if(dev_tree_get_entry_info(table, &dt_entry) != 0){ }/* boot_linux : update device tree and jump to kernel */boot_linux((void *)hdr->kernel_addr, (unsigned *) hdr->tags_addr, (const char *)cmdline, board_machtype(),(void *)hdr->ramdisk_addr, hdr->ramdisk_size);

void boot_linux()

update_device_tree((void *)tags, final_cmdline, ramdisk, ramdisk_size); /*
shown on the next slide */
.....
if (IS_ARM64(kptr))
scm_elexec_call((paddr_t)kernel, tags_phys); /* Jump to a 64bit kernel */
else
entry(0, machtype, (unsigned*)tags_phys); /* Jump to a 32 bitkernel */
}

跟新设备树

Int update_device_tree(constvoid*fdt,char*cmdline,
void*ramdisk,unsignedramdisk_size)
{ .........
uint32_t*memory_reg;
/*Checkthedevicetreeheader*/
offset=fdt_check_header(fdt);
..........
/*Getoffsetofthe”memory”node*/
offset=fdt_path_offset(fdt,”/memory”);
/* Update “memory” node* /
ret=target_dev_tree_mem(fdt,offset);
/*Getoffsetofthe”chosen”node*/
ret=fdt_path_offset(fdt,”/chosen”);
/*Addingthecmdlinetothe”chosen”node*/
ret=fdt_setprop_string(fdt,offset,(constchar*)”bootargs”,(constvoid*)cmdlin
e);
/*Addingtheinitrd-start tothechosennode*/
ret=fdt_setprop_u32(fdt,offset,”linux,initrd-start”,(uint32_t)ramdisk);
/*Addingtheinitrd-end tothechosennode*/
ret=fdt_setprop_u32(fdt,offset,”linux,initrd-
end”,((uint32_t)ramdisk+ramdisk_size));
.... }

LK fastboot模式

aboot_init检查boot.img是否存在，音量减键是否被按住
检查reboot的原因--check_reboot_mode
注册fastboot模式的函数方法--fastboot_register(cmd_list[i].name,cmd_list[i].cb);
初始化fastboot

fastboot_init(void *base, unsigned size)
为 fastboot_handler()创建线程
线程等待USB事件

设置USB--udc_start()

fastboot命令

在用户模式fastboot命令被disable了，这出于安全考虑

ifeq($(TARGET_BUILD_VARIANT),user)
CFLAGS += -DDISABLE_FASTBOOT_CMDS=1
endif

启动user版本的镜像，如果要支持特定命令，需要按如下做

bootable/bootloader/lk/app/aboot/aboot.c

structfastboot_cmd_desccmd_list[] = {
/* By default the enabled list is empty. */
{““, NULL},
/* move commands enclosed within the below ifndefto here
* if they need to be enabled in user build.
*/
#ifndefDISABLE_FASTBOOT_CMDS
/* Register the following commands only for non-user builds */
{“flash:”, cmd_flash},
{“erase:”, cmd_erase},
{“boot”, cmd_boot},
{“continue”, cmd_continue},
{“reboot”, cmd_reboot},
{“reboot-bootloader”, cmd_reboot_bootloader},
{“oemunlock”, cmd_oem_unlock},
{“oemlock”, cmd_oem_lock},
{“oemverified”, cmd_oem_verified},
{“oemdevice-info”, cmd_oem_devinfo},
{“oemenable-charger-screen”, cmd_oem_enable_charger_screen},
{“oemdisable-charger-screen”, cmd_oem_disable_charger_screen},
{“oem-select-display-panel”, cmd_oem_select_display_panel},
#endif
};

LK recovery模式

aboot_init检查KEY_HOME or VOLUME UP是否被按压了
检查重启的原因--check_reboot_mode()，如果是RECOVERY_MODE原因，则设置boot_into_recovery = 1.
boot_linux_from_mmc检查

if (!boot_into_recovery) {
.........
...
else {
index = partition_get_index(“recovery”);
ptn = partition_get_offset(index);
...........
......
}

从recovery分区获取镜像

gned int target_freq, unsigned int relation);