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TPL是什么？有何作用

TPL是什么？有何作用？
TPL相关的源文件有哪些呢？



回帖（1）

刘先睿

2022-3-2 16:28:41
完整编译 u-boot-next-dev：
./make.sh rk3568 2>&1 >log.txt

生成两个主要的文件是：

RKLoader：rk356x_spl_loader_v1.08.111.bin

Uoot FIT Image：uboot.img

两个都是有特定格式的混合文件。


RKLoader 的生成，是下面的指令：

E:DevEERockchipu-boot-next-devmake.sh：

function pack_loader_image()

{...

    scripts/loader.sh    rkbinRKBOOTRK3568MINIALL.ini

....}

E:DevEERockchipu-boot-next-devscriptsloader.sh：

...

    ./tools/boot_merger    ${INI}
...

E:DevEERockchiprkbinRKBOOTRK3568MINIALL.ini：



综上，最小版 RKLoader 的生成， 至少依赖如下三个文件：



rkbin/bin/rk35/rk3568_ddr_1560MHz_v1.08.bin

rkbin/bin/rk35/rk356x_u***plug_v1.08.bin

rkbin/bin/rk35/rk356x_spl_v1.11.bin

这三个文件是 github 上的 rkbin 项目里面的， 不开源。

但是 Rockchip_Developer_Guide_UBoot_Nextdev_CN.pdf 文档中说：


RK平台根据前级Loader代码是否开源，目前有两套启动方式：
// 前级loader闭源
BOOTROM => ddr bin => Miniloader => TRUST => U-BOOT => KERNEL

// 前级loader开源
BOOTROM => TPL     => SPL            => TRUST => U-BOOT => KERNEL

TPL 相当于 ddr bin，SPL 相当于 miniloader。TPL+SPL 的组合实现了跟 RK 闭源 ddr.bin+miniloader 一致的功能，可相互替换。

TPL是比U-Boot更早阶段的Loader，TPL运行在SRAM中，
其作用是代替ddr bin负责完成DRAM的初始化工作。
TPL是代码开源的版本，ddr bin是代码闭源的版本。

既然说可以替换，那：

完整编译是这样：
make rk3568_defconfig
./make.sh rk3568 2>&1 >log.txt

pack loader okay! Input: /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/rkbin/RKBOOT/RK3568MINIALL.ini

完整编译过一次后，可以使用 tpl + spl 重新生成 loader.bin ：
./make.sh --tpl --spl 2>&1 >>log.txt

pack loader(TPL+SPL) okay! Input: /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/rkbin/RKBOOT/RK3568MINIALL.ini


综上可得：

闭源RKLoader = ddr bin      + u***plug + Miniloader
开源RKLoader = uboot TPL + u***plug + uboot SPL

uboot TPL 应该是做了跟 ddr_bin 一样的事（初始化ext_ddr_mem）是否还有其它功能未知。

编译好然后开始测试=>

替换TPL+SPL实测：失败！！只打印出下面一这行，就卡住不动了。


U-Boot TPL 2017.09 (Jan 21 2022 - 19:00:12)

然后 XSearch.exe 对 u-boot-next-dev 目录一通搜索 2017.09

再一通搜索 U_BOOT_VERSION

再一通搜索 U_BOOT_DATE

确认是这个文件的输出。

E:DevEERockchipu-boot-next-devarcharmmach-rockchiptpl.c

    printascii("nU-Boot TPL " PLAIN_VERSION " (" U_BOOT_DATE " - "
                U_BOOT_TIME ")n");

简单说， tpl 只能跑到这个文件！官方的tpl也有问题？还是哪里有要设置的？


想查找问题在哪， 但是每次改完代码，重新编译的时间太久。

于是想把 tpl 相关的源文件扣出来，单独做一个叫 rkubootTPL 的项目单独编译。

于是乎开始分析 tpl 相关的源文件有哪些：

./make.sh
===========================================================
SRCTREE=`pwd`


function process_args()
{
    ...
            --tpl|tpl)  # use tpl file
               
    ...
}

function pack_idblock()
{
    if [ ! -z "${ARG_TPL_BIN}" ]; then
        TPL_BIN=${ARG_TPL_BIN}
    fi
}

function pack_spl_loader_image()
{
    rm *_loader_*.bin -f
    cd ${RKBIN}
    if [ ! -z "${ARG_SPL_BIN}" -a ! -z "${ARG_TPL_BIN}" ]; then
        ${SCRIPT_SPL} --ini ${INI_LOADER} --tpl ${SRCTREE}/${ARG_TPL_BIN} --spl ${SRCTREE}/${ARG_SPL_BIN}
    elif [ ! -z "${ARG_TPL_BIN}" ]; then
        ${SCRIPT_SPL} --ini ${INI_LOADER} --tpl ${SRCTREE}/${ARG_TPL_BIN}  #!!!!!!<----------------
    else
        ${SCRIPT_SPL} --ini ${INI_LOADER} --spl ${SRCTREE}/${ARG_SPL_BIN}
    fi
    cd -
    if [ -f ${RKBIN}/*_loader_*.bin ]; then
        mv ${RKBIN}/*_loader_*.bin ./
    fi
}

./scripts/spl.sh --ini /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/rkbin/RKBOOT/RK3568MINIALL.ini  --tpl ${SRCTREE}/tpl/u-boot-tpl.bin

./scripts/spl.sh ==> 其实应该叫 makeRKLoader_With_Tpl.sh
===========================================================


rm tmp -rf && mkdir tmp -p

cp ${INI} ${TMP_INI}

cp ${TPL_BIN} tmp/tpl.bin
sed -i "s/FlashData=.*$/FlashData=./tmp/tpl.bin/"        ${TMP_INI}
sed -i "0,/Path1=.*/s/Path1=.*$/Path1=./tmp/tpl.bin/"    ${TMP_INI}
rm *_loader_*.bin -f
./tools/boot_merger ${TMP_INI}


其中 u-boot-tpl.bin 来自：cp tpl/u-boot-tpl-nodtb.bin tpl/u-boot-tpl.bin  
#在  E:DevEERockchipu-boot-next-devtpl.u-boot-tpl.bin.cmd

u-boot-tpl-nodtb.bin来自：aarch64-linux-gnu-objcopy  -j .text
                                                     -j .secure_text
                                                     -j .secure_data
                                                     -j .rodata
                                                     -j .data
                                                     -j .u_boot_list
                                                     -j .rela.dyn
                                                     -j .got
                                                     -j .got.plt
                                                     -j .dtb.init.rodata
                                                     -O binary
                                                        tpl/u-boot-tpl
                                                        tpl/u-boot-tpl-nodtb.bin
#在 E:DevEERockchipu-boot-next-devtpl.u-boot-tpl-nodtb.bin.cmd

也就是从 tpl/u-boot-tpl 文件导出来的，只是去除了一些无关的数据段

tpl/u-boot-tpl  来自：E:DevEERockchipu-boot-next-devtpl.u-boot-tpl.cmd
cmd_tpl/u-boot-tpl := (cd tpl &&
/mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-ld.bfd
-T u-boot-spl.lds  --gc-sections -Bstatic --gc-sections
--no-dynamic-linker
-Ttext 0xfdcc1000
arch/arm/cpu/armv8/start.o
--start-group
arch/arm/mach-rockchip/built-in.o
arch/arm/cpu/armv8/built-in.o
arch/arm/cpu/built-in.o
arch/arm/lib/built-in.o
board/rockchip/evb_rk3568/built-in.o
common/init/built-in.o
disk/built-in.o
drivers/built-in.o
dts/built-in.o
fs/built-in.o  
--end-group
-L /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/../lib/gcc/aarch64-linux-gnu/6.3.1
-lgcc
-Map u-boot-tpl.map
-o u-boot-tpl
&& /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-objdump -t u-boot-tpl > u-boot-tpl.sym
)

上面就是 tpl 编译流程，但范围还是太大，
还是得结合源码阅读 + u-boot-tpl.map + u-boot-tpl.sym分析的方式来扣出 tpl 相关的源文件。
待续。

其它内容：

E:DevEERockchipu-boot-next-dev.config

CONFIG_TPL_TEXT_BASE=0xfdcc1000
CONFIG_TPL_MAX_SIZE=61440
CONFIG_TPL_ROCKCHIP_BACK_TO_BROM=y
CONFIG_TPL_SYS_MALLOC_F_LEN=0x80000
CONFIG_SUPPORT_TPL=y
CONFIG_TPL=y
CONFIG_TPL_TINY_FRAMEWORK=y
CONFIG_TPL_SERIAL_SUPPORT=y
CONFIG_TPL_RAM=y
CONFIG_ROCKCHIP_TPL_INIT_DRAM_TYPE=0
CONFIG_TPL_DM_SERIAL=y


... 过滤文件中所有带 TPL 的行
0xfdcc1000, 是上电时SYSTEM_SRAM的空间(总共64kb, 0xfdcc0000 - 0xfdccffff)



aarch64-linux-gnu-objdump -h ./tpl/elfBinFile    #查看数据段

aarch64-linux-gnu-objdump -S ./tpl/elfBinFile    #反汇编




TPL和SPL都使用arch/arm/cpu/armv8/start.S做为入口，只是两者编译时下的参数不一样。

E:DevEERockchipu-boot-next-devtplarcharmcpuarmv8.start.o.cmd
/mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-gcc -Wp,-MD,tpl/arch/arm/cpu/armv8/.start.o.d  -nostdinc -isystem /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/../lib/gcc/aarch64-linux-gnu/6.3.1/include -Iinclude   -I./arch/arm/include -include ./include/linux/kconfig.h -D__KERNEL__ -D__UBOOT__ -DCONFIG_SPL_BUILD -DCONFIG_TPL_BUILD -D__ASSEMBLY__ -g -D__ARM__ -mstrict-align -ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9 -fno-common -ffixed-x18 -pipe -march=armv8-a+nosimd -D__LINUX_ARM_ARCH__=8 -I./arch/arm/mach-rockchip/include   -c -o tpl/arch/arm/cpu/armv8/start.o arch/arm/cpu/armv8/start.S


E:DevEERockchipu-boot-next-devsplarcharmcpuarmv8.start.o.cmd
/mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-gcc -Wp,-MD,spl/arch/arm/cpu/armv8/.start.o.d  -nostdinc -isystem /mnt/e/Dev/EE/Rockchip/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/../lib/gcc/aarch64-linux-gnu/6.3.1/include -Iinclude   -I./arch/arm/include -include ./include/linux/kconfig.h -D__KERNEL__ -D__UBOOT__ -DCONFIG_SPL_BUILD -D__ASSEMBLY__ -g -D__ARM__ -mstrict-align -ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -ffixed-r9 -fno-common -ffixed-x18 -pipe -march=armv8-a+nosimd -D__LINUX_ARM_ARCH__=8 -I./arch/arm/mach-rockchip/include   -c -o spl/arch/arm/cpu/armv8/start.o arch/arm/cpu/armv8/start.S

对比可以看到， SPL 编译时比 TPL 编译是少定义一个宏：  -DCONFIG_TPL_BUILD


1.9 TPL/SPL/U-Boot-proper
U-Boot 通过使用不同的编译条件可以用同一套代码获取三种不同功能的Loader：TPL/SPL/U-Bootproper。
TPL：运行在 sram 中，负责完成 ddr 初始化；
SPL：运行在 ddr 中，负责完成系统的 lowlevel 初始化、后级固件加载（trust.img 和 uboot.img）；
U-Boot proper：运行在ddr中，即我们通常所说的"U-Boot"，它负责引导kernel；
U-Boot proper：翻译过来是“真正的U-Boot”的意思。


简单说是代码利用，定义不同的宏，可以编译出不同的代码（TPL/SPL/UBoot proper）

完整编译过一次 u-boot-next-dev 后，目录里面会 tpl 和 spl 两个文件夹。
tpl 文件夹里面有什么 .o 结尾的文件，说明 tpl 使用了对应的 .c .s 结尾的源文件。
.cmd 是对应的编译指令。


查看 E:DevEERockchipu-boot-next-devtplu-boot-tpl.sym， 可得如下文件列表：
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 arch/arm/cpu/armv8/start.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 param.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 sdram.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 rk3568.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 clk_rk3568.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 bootrom.c
00000000fdcc1458 l     O .data    0000000000000068 brom_ctx
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 rk_atags.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 cpu.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 generic_timer.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 cache_v8.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/cpu/armv8/exceptions.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/cpu/armv8/cache.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/cpu/armv8/tlb.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/cpu/armv8/transition.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 fwcall.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 cpu-dt.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/cpu/armv8/smccc-call.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/lib/crt0_64.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/lib/setjmp_aarch64.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 spl.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 zimage.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 bootm-fdt.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 sections.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 stack.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 tpl/arch/arm/lib/gic_64.o
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 interrupts_64.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 stacktrace_64.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 cache.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 psci-dt.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 board_init.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 sdram_common.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 sdram_rk3568.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 serial-uclass.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 ns16550.c
0000000000000000 l    df *ABS*    0000000000000000 part.c

SoC Boot Stage(sram 阶段):
===================================================================
stage1:
    代码：Soc rom with system_sram
    作用：search TPL -> copy TPL into system_sram -> jumpto TPL
stage2:
    代码：TPL with system_sram => SPL with ddr_mem
    作用：init ext_ddr_ram -> copy SPL_in_sytem_ram into ext_ddr_ram
               -> jumpto SPL_in_ext_ddr_ram
        => SPL 加载 u-boot FIT Image，解包，jumpto bl31

stage3:
    代码：u-boot-proper、bl31、bl32、op-tee、OSKernel
    作用：开始区分安全和非安全环境，并初始化之，
              让安全环境运行 op-tee，
              让非安全环境运行 u-boot-proper， 继续后面的启动流程（比如加载 OSKernel 等）


这部分可能理解得有错。

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