高通bootloader 介紹

高通 MSM8K bootloader ： SBL1 . 2015-05-03 14:59:36

分類： 嵌入式

一、 MSM8K Boot Flow 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖１：

 

高通MSM8K平臺bootloader啓動流程基本類似，但具體各平臺，比如MSM8974、MSM8916、MSM8994等，會有微小區別。

從上圖，可以看出高通8K平臺的boot過程非常不一般啊。相比MTK平臺，或者高通7K平臺，複雜了非常多。 下圖是高通文檔對啓動流程的說明，

已經很清楚了，我這邊就直接貼出來啦。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖２：

系統上電後從RPM PBL啓動到 APPS PBL 然後SBL1 ，再啓動APPSBL 等等，整個過程看似非常複雜，但其實很多代碼OEM廠家是看不到，也修改不了的。

那我們需要我們做什麼？　能做點什麼呢？　呵呵！不會沒事情做的。　SBL1和appsbl高通是有開放代碼。

本章我重點關注SBL1，且主要描述我認爲重點的幾方面：

１、    CDT ： Platform ID和DDR參數 

２、　debug log　：

３、　download　： msm8K 新平臺軟件download支持兩種協議，sahara和firehose

４、　ramdump　：死機異常信息dump

好的，下面將SBL1我比較關注的點調用流程總結成如下圖，後面再針對關注點展開，逐個分析。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖３：

二、CDT：Platform ID和DDR參數 

1、CDT(Configuration Data Table ) 裏到底有什麼內容？

   參考下圖，可知CDT包含CDB0: platform info信息和CDB1: DDR配置參數。

　　　　　　　　　　　　　　　　圖４：

   platform info 包含平臺id，主板的版本號，項目號等信息。

　　　　　　　　　　圖５：

CDB0: platform info 如下結構體表現：

typedef PACKED struct
{
  uint8                 nVersion;
  uint8                 nPlatform;　　　　　　//這個是平臺id，用於高通不同平臺類型。我們不能去修改。
  uint8                 nHWVersionMajor;   //硬件版本號暫時沒有使用，默認爲０
  uint8                 nHWVersionMinor;
  uint8                 nSubtype;　　　　//　默認爲０沒有用。我們可以用它來做項目區分　　　
  uint8                 nNumKVPS;
  PlatformInfoKVPSCDTType  aKVPS[];
} PlatformInfoCDTType;

參考如下文檔和code：
80-N3411-1_B_EEPROM_SW_CDT.pdf
boot_images/core/boot/secboot3/hw/msm8916/boot_cdt_array.c

boot_images/core/systemdrivers/platforminfo/src/PlatformInfo.c

boot_images/core/boot/secboot3/scripts/cdt_generator.py

boot_images/core/boot/secboot3/scripts/jedec_lpddr3_single_channel.xml

platform/msm_shared/smem.h

2、CDB0: platform info信息有什麼用處？

　上圖３可以看到CDB0: platform info相關的代碼調用有如下二函數：

voidboot_config_data_table_init(bl_shared_data_type* bl_shared_data)
{
  boot_log_message("boot_config_data_table_init, Start");
  boot_log_start_timer();
  
  /*populate configuration data table's info*/
  config_data_table_info.size = config_data_table_size;
  config_data_table_info.cdt_ptr = config_data_table;
   //get default config_data_table array from boot_cdt_array.c

  boot_update_config_data_table(&config_data_table_info);
  //read the cdt from eMMC and update the default config_data_table array

  /*put a pointer to the table info into sbl shared data so next sbl can access it*/
  bl_shared_data->sbl_shared_data->config_data_table_info = &config_data_table_info;
  
  boot_log_stop_timer("boot_config_data_table_init, Delta");
}  //該函數獲取到cdt，並存放在config_data_table_info

void sbl1_hw_platform_smem(bl_shared_data_type* bl_shared_data)
{
    .......

    if (eResult == DAL_SUCCESS) 
    {
      /*call the following API to store the platform id to DAL and SMEM*/
      boot_DalPlatformInfo_CDTConfigPostDDR(phPlatform, platform_id_cdb_ptr);

      //調用 PlatformInfo.c 中的PlatformInfo_InitSMem保存platform info 到smem.
      boot_DAL_DeviceDetach(phPlatform);
    }
  }
  
}/* sbl1_hw_platform_smem() */

//好了

static DALResultPlatformInfo_InitSMem
(
  PlatformInfoDrvCtxt *pDrvCtxt
)
{
   //申請共享內存區：SMEM_HW_SW_BUILD_ID
  pSMem = (DalPlatformInfoSMemType *)
    smem_alloc(SMEM_HW_SW_BUILD_ID, sizeof(DalPlatformInfoSMemType));
   ...............

　//保存platform info到共享內存
  pSMem->ePlatformType = pDrvCtxt->PlatformInfo.platform;
  pSMem->nPlatformVersion = pDrvCtxt->PlatformInfo.version;
  pSMem->nPlatformSubtype = pDrvCtxt->PlatformInfo.subtype;
  pSMem->bFusion = pDrvCtxt->PlatformInfo.fusion;
   .................

  return DAL_SUCCESS;

} /* END PlatformInfo_InitSMem */

花了這麼多精力談如何存platform info，得用啊？這些platform info在lk和kernel有何用呢？

lk 根據platform id及subtype id匹配正確的dts，這樣後面kernel也可以利用dts裏的

platform info。

注：msm8916-mtp.dts 包含如下platform id & subtype id信息。

{
model = "Qualcomm Technologies, Inc. MSM 8916 MTP xxx";
compatible = "qcom,msm8916-mtp", "qcom,msm8916", "qcom,mtp", "qcom,xxxx";
qcom,board-id = <8 0x21>;   //platform id & subtype id
};

lk請參考這些函數，後面專門研究lk，再詳細描述。

platform_detect   //board.c , smem.h : enum platform_subtype 

board_hardware_subtype //board.c , smem.h : enum platform_subtype 

board_hardware_id   //board.c , smem.h : enum platform_subtype 

dev_tree_get_entry_info  //dev_tree.c

kernel請參考setup.c

從上面CDT格式及代碼分析，可以看出，如果不同項目cdt的nPlatform和nSubtype項配置成不同的值, 與dts 包含的platform id & subtype id信息進行匹配。就可以用來區分不同的項目。

即：我們在項目開發過程中，同一個分支代碼要進行多項目開發時，

sbl、lk、kernel可以利用這些信息來區分不同項目，實現一套代碼多項目配置目標。如下圖：

   圖6：

總結：通過修改cdt和dts，sbl、lk、kernel階段使用如下接口，可以將同一個branch代碼中多項目區分出來！

sbl_board_subtype      //　sbl高通沒有，自己開發一個接口

board_hardware_subtype   //　lk接口

of_board_is_xxx　　　  //　kernel 接口

3、CDB1：DDR參數的配置流程？

cdt中還有一項重要內容是CDB1: DDR參數，下面看看如何利用這些參數進行ddr初始化的。

ddr初始化涉及如下重要三函數：

boot_procedure_func_type load_qsee_pre_procs[] = 
{
  .......
  /* Copy the configure data table from eeprom */
  boot_config_data_table_init, 
  .......
  /* Configure ddr parameters based on eeprom CDT table data. */
  sbl1_ddr_set_params,   //  保存cdt ddr 參數到底層
  /* Initialize DDR */
  (boot_procedure_func_type)sbl1_ddr_init,    //初始化ddr
   .......

  /* Last entry in the table. */
  NULL 
};

下面重點介紹這三個函數：

     圖7：

 cdt數據 config_data_table保存到config_data_table_info.cdt_ptr

      圖8：

sbl1_ddr_set_params調用ddr_set_params，將ddr參數保存到ddr_device_table。

獲取num_of_device保存到ddr_device_table_entry_num 。

   圖9：

sbl1_ddr_init 通過 HAL_SDRAM_Init調用到如下函數，

HAL_SDRAM_Ram_Rank_Detection，========》cs auto detect 

HAL_SDRAM_Ram_Size_Detection， =========> ram size auto detect by :row、col、bank、width , manufacture_id

ddr_params_detection ， ========》 two DDR chips auto detect 

HAL_SDRAM_DPE_Update_AC_Paramenters  =========> update ddr timing with new DDR timing

 上圖說明，通過ddr_params_detection 實現一個項目自動支持多種ddr timing的方法。

 

好了，ddr timing就不再多說了，詳細請閱讀代碼及參考文檔：

80-NJ172-1_A_LPDDR2_CUSTOMIZATION_FOR_MSM8x26_DEVICES.pdf

三、Debug log

坑跌的高通，MSM6K/7K平臺，包括舊的MSM8K平臺bootloader都不支持uart。

需要自己添加uart debug log，否則只能連接jtag接口，使用Trace32調試。

哎，Trace32那價錢，咱這貧民企，都調試不起啦。

高通也賺了夠多的，總算有良心，在MSM8916平臺默認支持uart啦！

好了，不罵高通了，看下面代碼。

void sbl1_main_ctl(boot_pbl_shared_data_type *pbl_shared)
{
 

　。。。。。。。。。

　//sbl入口足夠早的地方就開始log初始化。再前面就沒法打印log了，就當作前面的代碼不出錯吧。
  
  /* Initialize boot logger and start the log timer */
  sbl1_boot_logger_init(&boot_log_data,
                        pbl_shared);

  。。。。。。。。。

}

sbl1_boot_logger_init調用boot_log_init進行ram log , timer ,uart 初始化。

void boot_log_init(boot_log_init_data *init_data)
{
  /*we must first set meta info becasue boot_log_init_ram and
   * boot_log_init_timer will use the meta info structure*/
  boot_log_set_meta_info(init_data->meta_info_start);
  boot_log_init_ram(init_data);　　//初始化ram log
  boot_init_timer(init_data);        //初始化timer ，可用於打印sbl各階段的啓動時間
  boot_log_init_uart();                //初始化uart
}
/* boot_log_init */

做完初始化的工作後，就可直接使用boot_log_message將log打印到ram和uart啦！

使用方法參考：

　　static char error_message[BOOT_ERROR_MSG_LEN];

　　//自己將打印的信息格式化到自定義的buffer：error_message
      snprintf(error_message, BOOT_ERROR_MSG_LEN, 
             "Error code %lx at %s Line %lu", err_code, filename_ptr, line);
      //打印log       
      boot_log_message(error_message);

參考代碼：

boot_logger.c

boot_logger_uart.c

boot_logger_ram.c

boot_logger_timer.c

四、SW download

　待續:《高通 MSM8K bootloader之二： SBL1》

五、Crash ramdump

　待續:《高通 MSM8K bootloader之二： SBL1》

六、其它

 

七、sbl1 常用的tools介紹

sbl1常用的tools及源碼在如下目錄：

boot_images/core/storage/tools/ 

１、 fat32 udisk 生成工具：

boot_images/core/storage/tools/fattool ，

python fatgen.py –fat32 --name=udisk.bin --size=2048   # Generate a 2GB FAT32 container.
python fatadd.py --name=udisk.bin --from=rdcookie.txt  ----add rdcookie.txt into udisk.bin ,for test

這兩個py比原來７k平臺可執行文件cpfatfs功能更強了，cpfatfs只支持fat16

２、QPST下載工具(shahara)：emmc programmer

 :/boot_images/core/storage/tools/emmcbld/MPRG8974.mbn

３、 T32 Jtag下載工具

boot_images/core/storage/tools/jsdcc/mjsdload.cmm 與jsdcc.elf

４、分區相關工具

boot_images/core/storage/tools/ptool/

ptool.py         //分區生成工具 partition =========> rawprogram0.xml

                    Python ptool.py –x partition.xml:

msp.py          //ubuntu使用：根據 rawprogram0.xml進行升級軟件工具

                        

singleimage.py　　//根據singleimage_partition_8974.xml生成single boot image: 8974_msimage.mbn

                    python singleimage.py -x singleimage_partition_8974.xml

lsusb.py       // ls usb

dd.py            // dd command

checksparse.py         //sparse system/cache/userdata image

參考資料：

80_NA157_7_C_MSM8974_Boot_Architecture_Overview.pdf

80-NL239-1_A_MSM8916_Boot_Architecture_Overview.pdf

80-N3411-1_B_EEPROM_SW_CDT.pdf

80-NJ172-1_A_LPDDR2_CUSTOMIZATION_FOR_MSM8x26_DEVICES.pdf

 

http://blog.csdn.net/fybon/article/details/18185441

上篇將我重點關注SBL1的內容１和２基本說明完，本篇繼續內容３和４。
１、    CDT ： Platform ID和DDR參數 
２、　debug log　：
３、　download　： msm8K 新平臺軟件download支持兩種協議，sahara和firehose
４、　ramdump　：死機異常信息dump

四、SW download

 

五、Crash ramdump