目的

无意在ARM官网上看到了N2的参考设计文档，一眼就被惊艳了。主要有两点：

这个文档的视野非常全面，作为一个参考架构设计文档，值得推荐和学习
这个文档不仅公开了软件设计，也公开了硬件设计，范围不只覆盖了AP，还覆盖了功耗core，RAS core，非常全面了

服务器硬件形态

N2的硬件架构图就是一个典型的服务器硬件架构，一般板级形态上还有BMC、CPLD等协同。

服务器软件形态

软件形态主要是解释各处理器的职责。

在N2的架构中，SCP处理器用来做启动、复位、时钟和电源管理。
MCP处理器用来做RAS，并和带外的BMC通信。SCP和MCP均是ARM M7 core。
AP处理器运行Arm Trust Firmware、UEFI和Linux Kernel操作系统。

AP和协处理器之间的通信协议

SCP、MCP和AP之间一般通过SCMI协议进行通信。
SCMI通信的基地址一般通过ACPI的PCCT(platform communication table)呈现给AP,PCCT的具体定义可以在ACPI规范的14章找到，示例如下图：

电源管理-SCP

结合ARM 参考软件栈，流程如下图(引用自Power and Performance Management using Arm SCMI Specification)：

RAS处理-MCP

ARM定义了一套RAS处理机制SDEI，一旦发生了RAS错误，Firmware会通知Linux Kernel。
但是通常来讲如果有了RAS专用处理核，一般都走ACPI的APEI机制。

带外管理-BMC

服务器一般还带一个BMC芯片做带外的板级管理，BMC主要用来管理风扇，电源，固件升级，远程控制等，具体功能如下图

涉及到的协议，总线和功能一般如下：

AP和BMC一般有LPC、USB、PCIe、SMBUS总线等。PCIe一般用于KVM(键盘、鼠标和显示的重定向);
USB多用于虚拟磁盘，通过它支持光盘、ISO镜像用于安装操作系统。
BMC和AP之间的接口叫作system interface，简称SI，常见的SI有KCS、SMIC、BT和SSIF传输协议，这些协议均已被Linux Kernel主线支持，

以Amper为例，实际上板级结构如下图

内核的驱动在 drivers/char/ipmi 中:
ipmi_ssif.ko: 支持通过SMBUS接口和发送消息
ipmi_si.ko: 对应system interface，一般都使用该驱动，支持platform、acpi、SMBIOS(DMI)和PCI
ipmi_msghandler.ko:实现IPMI协议
ipmi_devinf.ko: 对外呈现ipmi设备，比如/dev/ipmi0,提供设备的IOCTL操作

BMC virtual-meida 安装系统

BMC一般提供一个网络界面，这个界面上用户可以上传一个ISO，远程的服务器可以读取该ISO来安装系统。
这个机制一般通过如下机制实现参考openBMC实现

可信度量启动

如果要支持可信度量启动，一般还会加上TF-M(PSA Firmware)。
如果还要支持运行时安全(runtime security subsystem)，一般会在TF-M中加上RSS，在N2的参考设计中，这是一个M55的core。

加上可信度量和运行时安全core之后，整个启动过程如下图:

二进制构成和Flash layout

TF-M分成三部分：TF-M BL11, BL12, BL2。其中BL11是出厂时烧在TF-M芯片的ROM中，其它在flash里面。

Flash的构成可以参考N2 TF-M BL2的代码
或者flash_layout.c

/* Flash layout on RSS with BL2 (multiple image boot):
 *
 * 0x3100_0000 BL2 - MCUBoot (64 KB)
 * 0x3101_0000 BL2 - MCUBoot (64 KB)
 * 0x3102_0000 Secure image     primary slot (384 KB)
 * 0x3108_0000 Non-secure image primary slot (384 KB)
 * 0x310E_0000 Secure image     secondary slot (384 KB)
 * 0x3114_0000 Non-secure image secondary slot (384 KB)
 * 0x311A_0000 SCP BL1 primary slot (512 KB)
 * 0x3122_0000 SCP BL1 secondary slot (512 KB)
 * 0x312A_0000 MCP BL1 primary slot (512 KB)
 * 0x3132_0000 MCP BL1 secondary slot (512 KB)
 * 0x313A_0000 LCP BL1 primary slot (64 KB)
 * 0x313B_0000 LCP BL1 secondary slot (64 KB)
 * 0x312A_0000 AP BL1 primary slot (512 KB)
 * 0x3132_0000 AP BL1 secondary slot (512 KB)
 */

把不同二进制打包成一个二进制，可以参考fiptool这个工具

fiptool create \
        --align 8192 --rss-bl2           bl2_signed.bin \
        --align 8192 --rss-ns            tfm_ns.bin \
        --align 8192 --rss-s             tfm_s.bin \
        --align 8192 --rss-sic-tables-ns tfm_ns_sic_tables_signed.bin \
        --align 8192 --rss-sic-tables-s  tfm_s_sic_tables_signed.bin \
        --align 8192 --rss-scp-bl1       <signed Host SCP BL1 image> \
        --align 8192 --rss-ap-bl1        <signed Host AP BL1 image> \
        fip.bin

以SCP二进制为例，在flash上的布局如下：