uboot笔记(一):概括/移植等

前言

本笔记以u-boot-2024.10-rc4代码、在arm64平台运行为例对uboot的介绍、编译、适配移植、运行过程的关键流程等；

一、下载地址

https://ftp.denx.de/pub/u-boot/
下载自己想要使用的版本即可

二、目录介绍

三、编译

1、以rk3308为例，配置文件configs/evb-rk3308_defconfig, 生成配置文件.config

解压 tar xvf u-boot-2024.10-rc4.tar.bz2
cd u-boot-2024.10-rc4
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- arch=arm64 evb-rk3308_defconfig

2、编译

make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- arch=arm64；
编译过程中会出现一些缺失工具等的报错，可以根据具体情况安装后编译；

四、移植/适配

移植、适配需要处理以下几方面内容，假设我们的芯片厂商为ideachip
1、arch目录处理

添加设备树文件：
arch/arm/dts/目录增加设备树文件ideachip-chipname-boardname.dts,从大到小范围命名，厂商到具体芯片到以此芯片设计的板卡；
对于可以抽象出的公共部分可以创建一个芯片名称.dtsi 文件；
uboot下的设备树命名字符串中间普遍使用中间划线-，可能是为了和内核设备树区分；
对于设备树文件的编译指定在configs/xxxx配置文件中会通过CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE=ideachip-chipname-boardname 指定；

添加寄存器头文件
arch/arm/include/asm/目录下增加arch-ideachip目录，并添加需要的外设寄存器头文件；
arch//arm/include/asm/mach-types.h，增加一个匹配id的宏，作为bdinfo成员的bi_arch_number的值；

修改支持厂商目录
修改arch/arm/Kconfig文件，添加配置项，config ARCH_厂商，及其它配置；
修改arch/arm/Makefile文件， 根据厂商配置增加厂商文件夹，文件中会自动加上前缀mach-去找mach-厂商目录；

添加驱动文件和目录
arch/arm/下增加mach-ideachip目录；
在mach-ideachip目录中增加Kconfig文件，根据配置source子目录的Kconfig；
在mach-ideachip目录中增加Makefile文件，根据配置控制子目录编译；
在mach-ideachip目录中增加芯片型号名目录，如chipname；
arch/arm/mach-ideachip/chipname/目录中增加Kconfig文件，根据配置source板级目录中的具体芯片下的Kconfig；
arch/arm/mach-ideachip/chipname/目录中增加Makefile文件,管理目录下的文件编译；
arch/arm/mach-ideachip/chipname/目录中增加具体的源文件、头文件，此部分文件可以选择性的初始化芯片的时钟实现board_postclk_init函数(由board_f.c 中调用)等；
Kconfig和Makefile的内核可以参考同级目录的写法，遵循架构到厂商到具体芯片型号的思路；

2、board目录处理

增加板级目录board/厂商/具体芯片/
board/厂商/具体芯片/,目录中增加Makefile文件；
board/厂商/具体芯片/,目录中增加Kconfig文件;
board/厂商/具体芯片/,目录中增加驱动文件，这里主要是实现ddr初始化的驱动，实现dram_init函数(由board_f.c中调用)；

3、configs目录处理

增加配置文件， 厂商芯片型号_板卡_defconfig，用于对各级Kconfig中的配置项进行赋值或者屏蔽；

4、include/configs目录处理

增加配置文件xxx.h，主要定义环境变量等；

5、drivers目录处理

对于设备树中添加的设备节点，此部分驱动要进行对应开发和适配；

五、启动流程

1、启动分为带spl和不带spl启动两种情况

uboot源码编译时，可以增加配置去编译spl或者不编译spl；

不带spl时由bootrom直接将uboot加载到sram中，uboot在sram中运行做ddr、其它硬件初始化等操作，代码重定向到ddr中，加载内核，启动内核等操作；
适用于芯片内部sram容量较大能放下uboot运行的情况；

带spl时由bootrom直接将spl加载到sram中运行，spl主要对ddr做初始化，随后加载uboot到ddr中，uboot在ddr中运行做除ddr初始化外的其它硬件初始化等操作，代码重定向，加载内核，启动内核等操作；
适用于芯片内部sram容量较小不能直接放下uboot运行的情况；

2、不带spl时启动流程示意图
略
3、带spl时启动流程示意图
略

4、启动流程差异
不同厂家的芯片在uboot启动细节上会有不同，比如有的为安全boot、对内存初始化的方式或者时机有所不同，具体情况具体分析；
整体必要的启动流程主要就是bootroom->uboot->内核->文件系统;