SoC H616 - Система: Загрузочное ПЗУ (BROM)

Глава 3. Система - System
Раздел 3.4. Загрузочное ПЗУ (BROM) - BROM System

3.4. Системный загрузчик (BROM)

3.4.1. Обзор

У системы BROM есть несколько способов загрузки. Он имеет встроенное загрузочное ПЗУ (BROM), которое можно рассматривать как основной загрузчик программ. В процессе запуска SoC начинает получать первую инструкцию с адреса 0x0, где находится BROM.

Система BROM делится на две части: Firmware Exchange Launch (FEL) и Media Boot. Задача FEL - записать внешние данные в локальную энергонезависимую память (NVM), задача Media Boot - загрузить эффективный и законный BOOT0 из энергонезависимой памяти Non-Volatile Memory (NVM) и запустить его.

Система BROM включает в себя следующие функции:

Процесс загрузки CPU0

Обязательный процесс обновления через SMHC0, USB

Поддержка вывода GPIO или eFuse для выбора типа загрузочного носителя для загрузки

Поддерживает нормальную загрузку и безопасную загрузку

Поддерживает загрузку только сертифицированной прошивки

Гарантирует, что безопасная загрузка является надежной средой

3.4.2. Операции и функциональные описания

3.4.2.1

Выбор загрузочного носителя

Система BROM поддерживает следующие загрузочные носители:

SD / eMMC

Nand Flash

SPI NOR Flash

SPI NAND Flash

Существует два способа выбора загрузки:

выбор контакта GPIO

выбор электронного предохранителя eFuse. При запуске BROM будет считывать состояние BOOT_MODE в соответствии с состоянием BOOT_MODE, чтобы решить, какой тип загрузочного носителя для загрузки использовать - вывод GPIO или eFuse.

BOOT_MODE на самом деле совпадает с нулевым битом идентификатора безопасности (SID) т.е. BROM_CONFIG[0]

В таблице показан параметр BOOT_MODE (BROM_CONFIG[0] at SID).

BOOT_MODE = 0 Boot Select Type = GPIO pin select

BOOT_MODE = 1 Boot Select Type = eFuse select

3.4.2.1

1. Выбор контакта GPIO

Если состояние BOOT_MODE равно 0, то нужно выбрать вывод GPIO. В режиме вывода GPIO есть 5 бит для выбора загрузочного носителя для загрузки.

Таблица 3-4. Конфигурация выбора загрузочного носителя по контакту GPIO

Pin_Boot_Select [4: 0] (в 0x03000024 [13: 9]) | Загрузочный носитель | Примечание

01111 SMHC0-> SPI_NAND

10111 SMHC0-> SPI_NOR

11011 SMHC0-> EMMC_BOOT-> EMMC_USER

11101 SMHC0-> EMMC_USER-> EMMC_BOOT

11110 SMHC0-> SLC_NAND Не поддерживается

11111 SMHC0-> MLC_NAND

Примечание

Для микропроцессора H616 Boot_Select[0] зафиксирован на 1, поэтому носитель SLC_NAND Не поддерживается (For H616 package, Boot_Select[0] is fixed at 1, so the SLC_NAND media is not supported).

2. Выбор электронного предохранителя (eFuse Select)

Если состояние BOOT_MODE равно 1, то нужно выбрать тип eFuse. Тип eFuse имеет одну 12-битную конфигурацию eFuse_Boot_Select_Cfg[11:0] (at BROM_TRY[11:0] of SID module), при этом каждые 3 бита разделены на группу Boot Select, поэтому есть четыре группы boot_select.

Таблица 3-5. Конфигурация выбора загрузки с помощью eFuse

eFuse_Boot_Select [2:0] - eFuse_Boot_Select_1

eFuse_Boot_Select [5:3] - eFuse_Boot_Select_2

eFuse_Boot_Select [8:6] - eFuse_Boot_Select_3

eFuse_Boot_Select [11:9] - eFuse_Boot_Select_4

Таблица 3-6 описывает каждую группу настроек выбора загрузки eFuse. От первой группы до третьей группы те же настройки, но с четвертой группой нужно быть осторожным. Если для eFuse_Boot_Select_7 установлено значение 111, это означает, что это способ Try (Пробный). По пути Try идут SMHC0, SMHC2, Nand Flash, SPI NOR Flash, SPI NAND Flash.

Таблица 3-6. Настройка выбора загрузки eFuse

eFuse_Boot_Select_n =000 Boot Media = Try (Пробный)

eFuse_Boot_Select_n =001 Boot Media = SLC NAND Flash

eFuse_Boot_Select_n =010 Boot Media = SMHC2

eFuse_Boot_Select_n =011 Boot Media = SPI NOR Flash

eFuse_Boot_Select_n =100 Boot Media = SPI NAND Flash

eFuse_Boot_Select_n =101 Boot Media = MLC NAND Flash

eFuse_Boot_Select_n =110 Boot Media = Reserved

eFuse_Boot_Select_n =111 Boot Media = Следующая группа eFuse_Boot_Select, но когда n равно 7, это будет способ Try.

3.4.2.2

BROM процесс

В режиме нормальной загрузки загрузка системы начнется с CPU0. BROM прочитает регистр флага Hotplug в соответствии с флагом, следует ли выполнить соответствующий процесс.

Наконец, BROM считывает состояние вывода FEL, если обнаруживается, что сигнал вывода FEL достигает высокого уровня, тогда система перейдет к процессу Try Media Boot или перейдет к процессу обязательного обновления.

На рисунке 3-6 показан процесс BROM.

Рисунок 3-6. Диаграмма процесса загрузки

3.4.2.3

Безопасный процесс BROM

Secure (безопасная) BROM поддерживает следующие функции:

Поддерживает сертификат X509

Поддерживает криптографические алгоритмы: AES-128, SHA-256, RSA-2048, DES

Поддерживает OTP / eFuse

Перед запуском безопасной загрузки программное обеспечение должно проверить, был ли он изменен или заменен, чтобы система проверила и проверила целостность сертификата, поскольку сертификат использовал подпись алгоритма RSA.

В системе также используется аппаратный модуль Crypto Engine (CE) для ускорения шифрования и дешифрования. Использование стандартной криптографии гарантирует, что образам микропрограмм можно доверять, поэтому Secure BROM обеспечивает ожидаемое состояние безопасности системы.

В режиме загрузки Security, по сравнению с обычным BROM, после завершения процесса Try Media Boot система перейдет к запуску программного обеспечения Security BROM.

На рис. 3-7 показан процесс Secure BROM.

Рисунок 3-7. Схема процесса безопасной загрузки BROM

3.4.2.4

Описание процесса BROM

1. Обязательный процесс обновления

Когда система выбирает, следует ли запускать процесс обязательного обновления, если обнаруживается, что сигнал FEL понижается до низкого уровня, то система переходит к процессу обязательного обновления.

На рис. 3-8 показан процесс обязательного обновления.

Рисунок 3-8 Процесс обязательного обновления

Примечание

Адрес FEL нормального BROM - 0x20.

Адрес FEL безопасного BROM - 0x64.

2. Процесс FEL - запуск замены прошивки (Firmware Exchange Launch)

Когда система выбирает процесс обязательного обновления, система переходит к процессу FEL.

На рис. 3-9 показан процесс обновления FEL.

Рисунок 3-9. Процесс USB FEL.

3. Процесс пробной загрузки с носителя

Когда система выбирает, входит ли процесс обязательного обновления, если обнаруживается высокий уровень сигнала вывода FEL, система переходит к процессу пробной загрузки с носителя.

Пробный Media Boot Process будет читать состояние регистра BOOT_MODE, состояние BOOT_MODE решает, загружаться с вывода GPIO или efuse. На рис. 3-10 показан процесс выбора загрузки по контакту GPIO.

Рисунок 3-10. Процесс выбора загрузки по контакту GPIO.

Примечание

SMHC0 обычно является внешней SD/TF картой.

SMHC2 обычно является внешним eMMC.

На рис. 3-11 показан процесс выбора загрузки efuse.

Рисунок 3-11. eFuse Boot Select Process - процесс выбора загрузки с помощью электронных предохранителей

Адресное пространство H616