接前一篇文章：字节跳动社招面经 —— BSP驱动工程师（5）

本文内容参考：

嵌入式硬件平台修改启动地址-CSDN博客

特此致谢！

上一回开始针对于“嵌入式充电站”发的一篇文章字节跳动社招面经——BSP驱动工程师中的面试题第3题 —— arm64启动流程进行解析，本回继续解析。

3. arm64启动流程

arm64架构的启动流程是一个多阶段、分层次的过程，涉及硬件初始化、权限切换、代码加载和操作系统启动。以下是其核心流程的详细说明：

（1）硬件上电与BootROM执行

（2）加载并执行Bootloader

（3）操作系统内核启动

（4）多核启动（SMP初始化）

（5）安全启动与TrustZone

• TrustZone划分
  • 安全世界（Secure World）：运行安全监控程序（如 ATF BL31）和可信应用（TA）。
  • 非安全世界（Normal World）：运行普通操作系统（如 Linux、Android）。
• 启动流程中的安全切换

a. BootROM在EL3验证Bootloader签名；

b. ATF（BL31）作为安全监控器，处理安全世界与非安全世界的切换；

c. 内核运行在非安全世界的EL1，无法直接访问安全资源。

（6）关键地址与数据传递

• 内核加载地址
  • 由Bootloader指定（如 U-Boot的kernel_addr_r=0x80080000）。
  • 必须与内核链接地址一致（通过CONFIG_PHYS_OFFSET配置）。
• 设备树/ACPI地址
  • 设备树地址通过寄存器x0传递给内核。
  • ACPI表由UEFI固件直接放置在内存中。

（7）调试与常见问题

• 调试手段
  • 串口输出：通过UART打印Bootloader和内核日志。
  • JTAG 调试：追踪CPU执行流程，检查寄存器/内存状态。
• 常见问题
  • 内存初始化失败：DRAM参数配置错误（如时序、容量）。
  • 设备树错误：硬件描述不匹配导致内核崩溃。
  • 安全启动阻止：未签名或版本不符的固件被拒绝加载。

流程图示例

[ 硬件上电 ]  
    → BootROM（EL3）  
        → 加载并验证ATF BL2  
            → ATF BL31（EL3）  
                → 切换至非安全世界，跳转至 U-Boot（EL2/EL1）  
                    → U-Boot 加载 Linux 内核和设备树  
                        → 内核启动（EL1）  
                            → 用户空间（EL0

总结

arm64的启动流程是一个分层次、多阶段协作的过程，涉及从硬件初始化到操作系统加载的多个环节。理解其核心阶段（BootROM → Bootloader → Kernel）和权限切换（EL3 → EL1）是进行底层开发或系统移植的关键。实际应用中需结合具体芯片手册和调试工具，确保各阶段代码的地址、权限和安全策略正确配置。