[Firefly-RK3399] Bootloader各个引导阶段直至加载Kernel的过程

Posted 2021-09-03 Neutionwei

1、BOOTROM阶段

BOOTROM的代码是Rockchip原厂芯片出厂时已烧录的代码，目的是从各个存储媒介中加载miniloader(tpl + spl)，以下摘自RK3399芯片手册：

从图中可以看出BOOTROM会依次从Nor Flash、Nand Flash、eMMC、SD/MMC中校验ID BLOCK，由此便知道BOOTROM的存储媒介启动顺序为Nor Flash > Nand Flash > eMMC > SD/MMC。

2、SPL阶段

SPL阶段是U-Boot的前一级，SPL的目的也是加载U-Boot到内存，至于在加载哪一个存储媒介的U-Boot到内存，这个取决于dts的u-boot,spl-boot-order结点，以下来自uboot/arch/arm/dts/rk3399-firefly.dts：

        chosen {
                stdout-path = &uart2;
                u-boot,spl-boot-order = &sdmmc, &sdhci;
        };

我们看到既有sdmmc，也有sdhci，其实在dts中，sdmmc就代表SD/MMC、sdhci就代表eMMC，这里sdmmc放得比sdhci靠前，自然优先级就是SD/MMC > eMMC，也就是如果eMMC与SD/MMC存储媒介中都有U-Boot，则会优先加载SD/MMC中的U-Boot，这就是为什么我们一插进SD卡后，会直接加载SD卡的镜像。

注意：eMMC与SD/MMC存储媒介均有镜像，那么这个SPL本身是从eMMC中加载到内存的。

3、U-Boot阶段

U-Boot的根本目的是加载内核，同时给内核传参。RK3399加载内核是通过依次执行三条命令实现，以下来自uboot/include/configs/rockchip-common.h：

#define RKIMG_BOOTCOMMAND			\\
	"boot_android ${devtype} ${devnum};"	\\
	"bootrkp;"				\\
	"run distro_bootcmd;"

我们看到RK3399首先执行boot_android命令，这个命令是启动Android的Kernel使用的，当然这里的Android必须是GPT分区，以往Firefly-RK3399的Android 7.1是RK分区，这个命令不支持这种方式；第二条命令是bootrkp，这个是启动Linux的Kernel使用的，最后一条是run distro_bootcmd，我们来看一下distro_bootcmd环境变量的定义，来自uboot/include/config_distro_bootcmd.h：

	"distro_bootcmd=" BOOTENV_SET_SCSI_NEED_INIT                      \\
		"for target in ${boot_targets}; do "                      \\
			"run bootcmd_${target}; "                         \\
		"done\\0"

我们可以看到它就相当于依次执行bootcmd_${target}环境变量的内容，到目前为止，博主未使用过这个命令加载内核，只知道它是主线U-Boot加载Kernel的方式。

注意：U-Boot一旦加载Kernel成功便不会再返回，因此上述三条命令有且只有一条命令加载Kernel成功，否则U-Boot就会加载Kernel失败，然后进入U-Boot shell。