boot_cpu_init //引導cpu初始化 設置引導cpu的位掩碼 online active present possible都為true - > setup_arch // arch/arm64/kernel/setup.c - > if (acpi_disabled) //不支持acpi psci_dt_init (); //drivers/firmware/psci.c(psci主要文件) psci初始化 解析設備樹 尋找psci匹配的節(jié)點 else psci_acpi_init (); //acpi中允許使用psci情況 - > rest_init - > kernel_init - > kernel_init_freeable - > smp_prepare_cpus //準備cpu 對于每個可能的cpu 1. cpu_ops[cpu]- >cpu_prepare(cpu) 2.set_" />
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開核返回:EL1啟動從處理器

麥辣雞腿堡 ? 來源:TrustZone ? 作者:Hcoco ? 2023-12-05 18:11 ? 次閱讀

init/main.c
start_kernel
- >boot_cpu_init   //引導cpu初始化  設置引導cpu的位掩碼 online active present possible都為true
- >setup_arch   // arch/arm64/kernel/setup.c
- >  if (acpi_disabled)  //不支持acpi
                  psci_dt_init();     //drivers/firmware/psci.c(psci主要文件) psci初始化 解析設備樹 尋找psci匹配的節(jié)點
          else
                  psci_acpi_init();   //acpi中允許使用psci情況
- >rest_init
- >kernel_init
- >kernel_init_freeable
- >smp_prepare_cpus  //準備cpu       對于每個可能的cpu 1. cpu_ops[cpu]- >cpu_prepare(cpu)    2.set_cpu_present(cpu, true) cpu處于present狀態(tài)
- >do_pre_smp_initcalls   //多核啟動之前的調用initcall回調
- >smp_init  //smp初始化  kernel/smp.c   會啟動其他從處理器

我們主要關注兩個函數(shù):psci_dt_init和smp_init psci_dt_init是解析設備樹,設置操作函數(shù),smp_init用于啟動從處理器。

- >psci_dt_init() //drivers/firmware/psci.c:
 - >init_fn()
  - >psci_0_1_init() //設備樹中compatible = "arm,psci"為例
   - >get_set_conduit_method() //根據(jù)設備樹method屬性設置 invoke_psci_fn = __invoke_psci_fn_smc;  (method="smc")
       - > invoke_psci_fn = __invoke_psci_fn_smc
   - >   if (!of_property_read_u32(np, "cpu_on", &id)) {
       651                 psci_function_id[PSCI_FN_CPU_ON] = id;
       652                 psci_ops.cpu_on = psci_cpu_on;  //設置psci操作的開核接口
       653         }
    - >psci_cpu_on()
     - >invoke_psci_fn()
      - >__invoke_psci_fn_smc()
        - > arm_smccc_smc(function_id, arg0, arg1, arg2, 0, 0, 0, 0, &res)  //這個時候x0=function_id  x1=arg0, x2=arg1, x3arg2,...
         - >__arm_smccc_smc()
          - >SMCCC   smc //arch/arm64/kernel/smccc-call.S
            - >    20         .macro SMCCC instr
                21         .cfi_startproc
                22         instr  #0   //即是smc #0  陷入到el3
                23         ldr     x4, [sp]
                24         stp     x0, x1, [x4, #ARM_SMCCC_RES_X0_OFFS]
                25         stp     x2, x3, [x4, #ARM_SMCCC_RES_X2_OFFS]
                26         ldr     x4, [sp, #8]
                27         cbz     x4, 1f /* no quirk structure */
                28         ldr     x9, [x4, #ARM_SMCCC_QUIRK_ID_OFFS]
                29         cmp     x9, #ARM_SMCCC_QUIRK_QCOM_A6
                30         b.ne    1f
                31         str     x6, [x4, ARM_SMCCC_QUIRK_STATE_OFFS]
                32 1:      ret
                33         .cfi_endproc
                34         .endm

最終通過22行 陷入了el3中。(這是因為安全所以還需要到ATF中啟動)smp_init函數(shù)做從處理器啟動:

start_kernel
- >arch_call_rest_init
 - >rest_init
  - >kernel_init,
   - >kernel_init_freeable
    - >smp_prepare_cpus  //arch/arm64/kernel/smp.c
     - >smp_init  //kernel/smp.c  (這是從處理器啟動的函數(shù))
      - >cpu_up
       - >do_cpu_up
        - >_cpu_up
         - >cpuhp_up_callbacks
          - >cpuhp_invoke_callback
          - >cpuhp_hp_states[CPUHP_BRINGUP_CPU]
           - >bringup_cpu
            - >__cpu_up  //arch/arm64/kernel/smp.c
             - >boot_secondary
              - >cpu_ops[cpu]- >cpu_boot(cpu)
               - >cpu_psci_ops.cpu_boot
                - >cpu_psci_cpu_boot   //arch/arm64/kernel/psci.c
                 46 static int cpu_psci_cpu_boot(unsigned int cpu)
                   47 { 
                   48         int err = psci_ops.cpu_on(cpu_logical_map(cpu), __pa_symbol(secondary_entry));
                   49         if (err)
                   50                 pr_err("failed to boot CPU%d (%d)n", cpu, err);
                   51   
                   52         return err;
                   53 }

啟動從處理的時候最終調用到psci的cpu操作集的cpu_psci_cpu_boot函數(shù) ,會調用上面的psci_cpu_on,最終調用smc,傳遞第一個參數(shù)為cpu的id標識啟動哪個cpu,第二個參數(shù)為從處理器啟動后進入內核執(zhí)行的地址secondary_entry(這是個物理地址)。

所以綜上,最后smc調用時傳遞的參數(shù)為arm_smccc_smc(0xC4000003, cpuid, secondary_entry, arg2, 0, 0, 0, 0, &res)。這樣陷入el3之后,就可以啟動對應的從處理器, 最終從處理器回到內核(el3->el1),執(zhí)行secondary_entry處指令 ,從處理器啟動完成。

可以發(fā)現(xiàn)psci的方式啟動從處理器的方式相當復雜,這里面涉及到了el1到安全的el3的跳轉,而且涉及到大量的函數(shù)回調,很容易繞暈。

(其實為了安全,所以啟動從核開核這個操作必須在EL3,開了以后,就可以會EL1,因為已經(jīng)在EL3給你了準確安全的啟動位置了。)

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