工作中遇到的多核 ARM CPU 越来越多，总结分享一些多核启动的知识，希望能帮助更多小伙伴。

在 ARM64 架构下如果想要启动多核，有 spin-table 和 psci 两种方式，下面针对这两种启动流程进行分析。

代码版本

• boot-wrapper-aarch64 version ： 28932c41e14d730b8b9a7310071384178611fb32

• linux v5.14

多核 CPU 的启动方式

嵌入式系统的启动的基本流程是先运行  ，然后由  引导启动 kernel，这里无论启动的是 rt-thread 或者是 linux 原理都是一样的。bootloaderbootloader

上电后所有的  都会从  里面开始执行代码，为了防止并发造成的一些问题，需要将除了  以外的  拦截下来，这样才能保证启动的顺序是可控的。CPUbootromprimary cpucpu

【文章福利】小编推荐自己的Linux内核技术交流群:【891587639】整理了一些个人觉得比较好的学习书籍、视频资料共享在群文件里面，有需要的可以自行添加哦！！！（含视频教程、电子书、实战项目及代码)      

spin-table 启动方法

在启动的过程中， 中有一道栅栏，它拦住了除了  外的其他 。 直接往下运行，进行设备初始化以及运行 。其他  则在栅栏外进入睡眠状态。bootloadercpu0cpucpu0Kernelcpu0

cpu0 在初始化  的时候，会在  里面填入一个地址并唤醒其他 。这时睡眠的  接受到信号，醒来的时候会先检查  这个地址里面的数据是不是有效。如果该地址是有效的（非 0 ），意味着自己需要真正开始启动了，接下来他会跳转到。smpcpu-release-addrcpucpucpu-release-addr

下面我们看看  里面的实现，在  中有如下描述：arm64arch/arm64/boot/dts/xxx.dts

在  中处理了向其他 cpu 发送信号的方法：arch/arm64/kernel/smp_spin_table.c

1、先是获取 release_addr 的虚拟地址

2、向该地址写入从 cpu 的入口地址

3、通过 sev（） 指令唤醒其他 cpu

Bootloader 部分以  中的代码做示例，非主 CPU 会轮询检查 mbox（其地址等同cpu-release-addr）中的值，当其值为 0 的时候继续睡眠，否则就跳转到内核执行，代码如下所示：boot-wrapper-aarch64

PSCI 启动方法

另外一种 enable-method 就是 PSCI，依旧先从 kernel 开始分析。先看  文件，里面  节点选择了PSCI 的方法：arch/arm64/boot/dts/mediatek/mt8173.dtsicpu

并且有一个 PSCI 的节点：

在 PSCI 中的节点详细说明请参考文档：kernel/Documentation/devicetree/bindings/arm/psci.txt。在此仅说一下方法 字段。该字段有两个可选值：smc 和 hvc。表示调用 PSCI 功能使用什么指令。smc、hvc、svc 这些指令都是由低运行级别向更高级别请求服务的指令。

和系统调用一样。调用了该指令，cpu 会进入异常切入更高的权限。异常处理程序根据下面传上来的参数决定给予什么服务，smc 陷入 EL3，hvc 陷入 EL2，svc 陷入EL1。在 ARMv8 里面，EL3 总是是安全 状态，EL2 是虚拟机管态，EL1 是普通的系统态。

接下来可以看看  里面的代码，psci_ops.cpu_on 最终调用 smc call：arch/arm64/kernel/psci.c

Bootloader 以  作分析，看 psci.c 里的 psci_call 实现函数，通过 fid 与 PSCI_CPU_OFF 和 PSCI_CPU_ON 相比，找出需要执行的动作：boot-wrapper-aarch64

当然  里也需要同样的定义：

总结

目前比较主流的多核启动方式是 PSCI，一般正式的产品都有 ATF，通过 PSCI 可以实现 CPU 的开启关闭以及挂起等操作。在实际的移植工作过程中，如果有带有 ATF 的 bootloader 那多核移植就相对容易很多，如果没有的话，也可以采用 spin_table 的方式来启动多核。