1、主板概览
Radxa 3B 主板概览
2、参考资料
3、分区信息
README.rockchip
u-boot/scripts/README.rockchip
[scripts] # pack_resource.sh ./scripts/pack_resource.sh resource.img # unpack_resource.sh ./scripts/unpack_resource.sh resource.img out/ # mkbootimg ./scripts/mkbootimg --kernel zImage --second resource.img --ramdisk ramdisk.img --out boot.img # unpack_bootimg ./scripts/unpack_bootimg --boot_img boot.img --out out/ # repack-bootimg ./scripts/repack-bootimg --boot_img boot.img --kernel zImage -o boot_repack.img # stacktrace.sh ./scripts/stacktrace.sh dump.txt ./scripts/stacktrace.sh dump.txt spl ./scripts/stacktrace.sh dump.txt tpl [tools] # resource_tool ./tools/resource_tool rk-kernel.dtb logo_kernel.bmp logo.bmp ./tools/resource_tool --unpack --image=resource.img out/ # trust_merger ./tools/trust_merger ./RKTRUST/RK3399TRUST.ini ./tools/trust_merger --unpack trust.img # boot_merger ./tools/boot_merger ./RKBOOT/RK3399MINIALL.ini ./tools/boot_merger --unpack rk3399_loader_v1.17.115.bin # loaderimage ./tools/loaderimage --pack --uboot ./u-boot.bin uboot.img 0x60000000 --size 1024 2 ./tools/loaderimage --unpack --uboot uboot.img uboot.bin ./tools/loaderimage --pack --trustos ./bin/rk32/rk322x_tee_v2.00.bin trust.img 0x80000000 --size 1024 2 ./tools/loaderimage --unpack --trustos trust.img tee.bin # bmp2gray16 ./tools/bmp2gray16 --uboot-logo uboot.bmp --charge-logo charging.bmp --lowpower-logo lowpower.bmp --kernel-logo kernel.bmp --output ./logo.img
4、u-boot
https://docs.radxa.com/zero/zero3/low-level-dev/u-boot
(1)bsp 环境配置
以下为 bsp 推荐使用环境:
硬件:推荐使用 x86_64 PC
系统:Ubuntu 或者 Debian
安装依赖
sudo apt update sudo apt install -y git qemu-user-static binfmt-support # Podman (推荐) sudo apt install -y podman podman-docker sudo touch /etc/containers/nodocker # Docker #sudo apt install docker.io # 次要功能的可选依赖 sudo apt install -y systemd-container
获取代码
bsp 使用了 git 子模块。因此,请使用以下命令获取代码:
git clone --recurse-submodules https://github.com/radxa-repo/bsp.git
(2)构建 U-Boot
bsp [options] <linux|u-boot> <profile> [product] ./bsp -d u-boot latest rock-3b ./bsp -d --no-prepare-source u-boot latest rock-3b ./bsp -d --dirty u-boot latest rock-3b ./bsp u-boot latest rock-3b ./bsp u-boot latest rock-3b ./bsp --no-prepare-source u-boot latest rock-3b 参数说明: --no-prepare-source # 使用本地修改进行编译,如果不加这个参数将会从 Radxa U-Boot 仓库同步最新代码并覆盖本地修改 # rock-3b-rk3568_defconfig
- 编译完成后会在当前目录生成许多 deb 包, 只需要安装下面的 deb 即可
u-boot-latest_2023.10-1_arm64.deb
- 将上面两个 deb 包复制到板子上使用 dpkg 指令安装即可完成 U-Boot 安装
sudo dpkg -i u-boot-latest_2023.10-1_arm64.deb
- 安装完成后需要将 U-Boot 刷到启动介质中
cd /usr/lib/u-boot/rock-3b/ sudo ./setup.sh update_bootloader /dev/mmcblk1 #/dev/mmcblk1 为你当前使用的启动介质,需要根据实际使用的设备来选择 sudo ./setup.sh update_bootloader /dev/mmcblk1 rockchip sudo reboot
bsp => [utils]build => [utils]load_profile => [u-boot]component_build
(3)RK3568 u-boot 基础介绍
u-boot 脚本说明
Boot-order
RK 平台根据前级 Loader 代码是否开源,⽬前有两套启动⽅式:
TPL/SPL 加载:使用 Rockchip 官方提供的 TPL/SPL U-boot(就是我们上面说的小的 uboot ),该方式完全开源;
官方固件加载:使用 Rockchip idbLoader,它由 Rockchip rkbin project 的 Rockchip ddr init bin 和 miniloader bin 组合而成,该方式不开源;
需要注意的是:并不是所有平台都支持这两种启动加载程序方法。
上面我们介绍了 SPL ,那什么是 TPL? 实际上将我们上面所说的 SPL 初始化 SDRAM 等硬件工作的部分独立出去,就是 TPL 。那么我们总结一下:
TPL 是 Targer Program Loader,就是芯片级的初始化过程,这个时候的代码都是基于芯片平台的部分,它在启动过程中进行 DDR 初始化和一些其他的系统配置,以便后续的 SPL 能够正确地运行;
SPL 是 Secondary Program Loader ,它从存储设备中读取 trust(如 ATF/OP-TEE)和 uboot 二进制文件,将它们加载到系统内存中并运行它们,进而启动完整的操作系统;
TPL 和 SPL 的区别在于它们的职责不同。TPL 主要负责初始化系统硬件,而 SPL 负责加载和运行其它软件组件,如 trust 和 uboot 。此外,在一些特殊情况下,如加密启动或安全启动模式下,TPL 还可能执行其他额外的任务。
+--------+----------------+----------+-------------+---------+ | Boot | Terminology #1 | Actual | Rockchip | Image | | stage | | program | Image | Location| | number | | name | Name | (sector)| +--------+----------------+----------+-------------+---------+ | 1 | Primary | ROM code | BootROM | | | | Program | | | | | | Loader | | | | | | | | | | | 2 | Secondary | U-Boot |idbloader.img| 0x40 | pre-loader | | Program | TPL/SPL | | | | | Loader (SPL) | | | | | | | | | | | 3 | - | U-Boot | u-boot.itb | 0x4000 | including u-boot and atf | | | | uboot.img | | only used with miniloader | | | | | | | | | ATF/TEE | trust.img | 0x6000 | only used with miniloader | | | | | | | 4 | - | kernel | boot.img | 0x8000 | | | | | | | | 5 | - | rootfs | rootfs.img | 0x40000 | +--------+----------------+----------+-------------+---------+
// 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/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-Boot-proper 。
TPL (Tiny Program Loader) 和 SPL(Secondary Program Loader) 是⽐ U-Boot 更早阶段的 Loader:
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 ;
启动流程:
BOOTROM => TPL(ddr bin) => SPL(miniloader) => TRUST => U-BOOT => KERNEL
更多参考:doc/README.TPL 和 doc/README.SPL
Build-Output
U-Boot 编译成功后会在根⽬录下⽣成⼀些重要⽂件(⽀持 TPL/SPL 编译时才有 TPL/SPL 的⽣成⽂件):
// U-Boot阶段
./u-boot.map // MAP表⽂件
./u-boot.sym // SYMBOL表⽂件
./u-boot // ELF⽂件,类同内核的vmlinux(重要!)
./u-boot.dtb // u-boot⾃⼰的dtb⽂件
./u-boot.bin // 可执⾏⼆进制⽂件,会被打包成 uboot.img ⽤于烧写
// SPL阶段
./spl/u-boot-spl.map // MAP表⽂件
./spl/u-boot-spl.sym // SYMBOL表⽂件
./spl/u-boot-spl // ELF⽂件,类同内核的vmlinux(重要!)
./spl/u-boot-spl.dtb // spl⾃⼰的dtb⽂件
./spl/u-boot-spl.bin // 可执⾏⼆进制⽂件,会被打包成loader⽤于烧写
// TPL阶段
./tpl/u-boot-tpl.map // MAP表⽂件
./tpl/u-boot-tpl.sym // SYMBOL表⽂件
./tpl/u-boot-tpl // ELF⽂件,类同内核的vmlinux(重要!)
./tpl/u-boot-tpl.dtb // tpl⾃⼰的dtb⽂件
./tpl/u-boot-tpl.bin // 可执⾏⼆进制⽂件,会被打包成loader⽤于烧写
Environment-Variables
ENV (Environment-Variables) 是 U-Boot ⽀持的⼀种全局数据管理和传递⽅式,原理是构建⼀张 HASH 映射表,把⽤⼾的数据以 “键值-数据” 作为表项进⾏管理。
EVN 通常⽤于定义平台配置参数:固件加载地址、⽹络配置(ipaddr、serverip)、bootcmd、bootargs 等,⽤⼾可以在命令⾏下使⽤ printenv 命令打印出来。
⽤⼾可选择是否把 ENV 数据保存到本地存储上
ENV 数据仅限于 U-Boot 使⽤,⽆法直接传递给内核、内核也⽆法直接解析
⽤⼾层可以通过 U-Boot 提供的 fw_printenv⼯ 具访问 ENV 数据
uboot DTS
U-Boot 有⾃⼰的 DTS ⽂件,编译时会⾃动⽣成相应的 DTB ⽂件,被添加在 u-boot.bin 末尾。
各平台具体使⽤哪个 DTS ⽂件,通过 defconfig 中的 CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE 指定。
Uboot 大全 | uboot 启动流程(二)
如何为目标板添加一个dts文件
在 arch/*/dts 目录下,添加一个 xxx.dts 文件,该文件可以从内核拷贝,或者在 uboot dts 目录下选择一个其它目标板的 dts 为基础,再根据实际需求进行修改。修改完成后,在 arch/arm/dts/Makefile 中为其添加编译选项:
dtb-$(CONFIG_yyy) += xxx.dtb
其中 yyy 为使用该 dts 的目标板
如何为目标板选择 dts 文件
uboot 的设备树文件位于 arch/*/dts 目录下,可通过以下选项为目标板选择一个默认的 dts 文件:
CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="xxx”
这是因为与内核不一样,uboot最终的镜像会和dtb打包在一个镜像文件中,因此在编译流程中就需要知道最终被使用的dtb。关于uboot镜像与dtb之间的关系后续在分析,先梳理流程。
uboot与dtb可以有以下几种打包组合方式:
若定义了 CONFIG_OF_EMBED 选项,则在链接时会为 dtb 指定一个以 __dtb_dt_begin 开头的单独的段,dtb 的内容将被直接链接到 uboot.bin 镜像中。官方建议这种方式只在开发和调试阶段使用,而不要用于生产阶段
若定义了 CONFIG_OF_SEPARATE 选项,dtb 将会被编译为 u-boot.dtb 文件,而 uboot 原始镜像被编译为 u-boot-nodtb.bin 文件,并通过以下命令将它们连接为最终的 uboot.bin 文件:
cat u-boot-nodtb.bin u-boot.dtb >uboot.bin
Radxa 学习摘录2:https://developer.aliyun.com/article/1598563