Rockchip rk3588 U-Boot詳解 (二)

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1.1 DM

DM (Driver Model) 是 U-Boot 標(biāo)準(zhǔn)的 device-driver 開發(fā)模型，跟 kernel 的 device-driver 模型?常類似。

v2017版本也遵循 DM 框架開發(fā)各功能模塊。建議讀者先閱讀DM?檔，了解DM架構(gòu)原理和實(shí)現(xiàn)。

README：

/doc/driver-model/README.txt

Terminology
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Uclass - a group of devices which operate in the same way. A uclass provides
a way of accessing individual devices within the group, but always
using the same interface. For example a GPIO uclass provides
operations for get/set value. An I2C uclass may have 10 I2C ports,
4 with one driver, and 6 with another.
Driver - some code which talks to a peripheral and presents a higher-level
interface to it.
Device - an instance of a driver, tied to a particular port or peripheral.

簡要概括：

• uclass: 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型
• driver：驅(qū)動(dòng)
• device：設(shè)備

核心代碼：

./driver/core

1.2 Security

U-Boot在ARM TrustZone的安全體系中屬于Non-Secure World, 無法直接訪問任何安全的資源（如：安全memory、安全otp、efuse...），需要借助trust間接訪問。RK平臺(tái)上U-boot的CPU運(yùn)行模式：

32位平臺(tái)：Non-Secure PL2
64位平臺(tái)：EL2(Always be Non-Secure)

1.3 Boot-order

RK平臺(tái)根據(jù)前級Loader代碼是否開源，目前有兩套啟動(dòng)方式：

// 前級loader鼻淵
BOOTROM = > ddr bin = > Miniloader = > TRUST = > U-Boot = > KERNEL
// 前級loader開源
BOOTROM = > TPL(Tiny Program Loader) = > SPL(Secondary Program Loader) = > TRUST = > U-Boot = > KERNEL

TPL相當(dāng)于ddr bin，SPL相當(dāng)于miniloader。TPL + SPL 的組合實(shí)現(xiàn)了跟RK閉源ddr.bin+miniloader一致的功能，可相互替換。

1.4 Driver-probe

U-boot雖然引入了device-device開發(fā)模型，但初始化階段不會(huì)像kernel那樣自動(dòng)發(fā)起已注冊device-driver的probe。driver的probe必須由用戶主動(dòng)調(diào)用發(fā)起。接口如下

int uclass_get_device(enum uclass_id id, int index, struct udevice **devp);
int uclass_get_device_by_name(enum uclass_id id, const char *name,
struct udevice **devp);
int uclass_get_device_by_seq(enum uclass_id id, int seq, struct udevice **devp);
int uclass_get_device_by_of_offset(enum uclass_id id, int node, struct udevice
**devp);
int uclass_get_device_by_ofnode(enum uclass_id id, ofnode node, struct udevice
**devp);
int uclass_get_device_by_phandle_id(enum uclass_id id,
int phandle_id, struct udevice **devp);
int uclass_get_device_by_phandle(enum uclass_id id,
struct udevice *parent, struct udevice **devp);
int uclass_get_device_by_driver(enum uclass_id id,
const struct driver *drv, struct udevice **devp);
int uclass_get_device_tail(struct udevice *dev, int ret, struct udevice **devp);
......

上述接口的核心調(diào)用

1.5 Shell

U-Boot的Shell叫CLI（cmdline line interface），即命令行模式，用戶可以根據(jù)自己需求自定義CMD，CMD除了通過Shell調(diào)用，還能通過run_command()和run_command_list()以代碼的形式調(diào)用

int run_command(const char *cmd, int flag)
int run_command_list(const char *cmd, int len, int flag)

1.6 Boot-Command

U-Boot最終通過CONFIG_BOOTCOMMAND定義的啟動(dòng)命令引導(dǎo)kernel。在執(zhí)行CONFIG_BOOTCMD之前還會(huì)執(zhí)行CONFIG_PREBOOT預(yù)啟動(dòng)命令，通常這個(gè)命令定義為空

1.7 TPL/SPL/U-Boot-proper

U-Boot通過使用不同的編譯條件可以用同一套代碼獲取三種不同功能的Loader：TPL/SPL/U-Boot-proper

• TPL: 運(yùn)行在sram中，負(fù)責(zé)完成ddr初始化；
• SPL：運(yùn)行在ddr中，負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的lowlevel初始化，后級固件加載（trust.img和uboot.img）
• U-Boot proper: 運(yùn)行在ddr中，即我們通常所說的 U-Boot，它負(fù)責(zé)引導(dǎo)kernel；

啟動(dòng)流程：

BOOTROM => TPL(ddr bin) => SPL(miniloader) => TRUST => U-BOOT => KERNEL

1.8 Build-Output

U-Boot編譯成功后會(huì)在根目錄下生成一些重要文件（支持TPL/SPL編譯時(shí)才有TPL/SPL的生成文件）

// U-Boot階段
./u-boot.map //MAP表文件
./u-boot.sym //SYMBOL表文件
./u-boot //ELF文件，類同內(nèi)核的vmlinux（重要！）

// SPL階段
./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，類同內(nèi)核的vmlinux（重要）
./spl/u-boot-spl.dtb //spl自己的dtb文件
./spl/u-boot-spl.bin //可執(zhí)行二進(jìn)制文件，會(huì)被打包成loader用于燒寫

// TPL階段
./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，類同內(nèi)核的vmlinux（重要！）
./tpl/u-boot-tpl.dtb //tpl自己的dtb文件
./tpl/u-boot-tpl.bin // 可執(zhí)行二進(jìn)制文件，會(huì)被打包成loader用于燒寫

1.9 Environment-Variables

ENV(Environment-Variables)是U-Boot支持的一種全局?jǐn)?shù)據(jù)管理和傳遞方式，原理是構(gòu)建一張HASH映射表，把用戶的數(shù)據(jù)以“鍵值-數(shù)據(jù)”作為表項(xiàng)進(jìn)行管理。

EVN通常用于定義平臺(tái)配置參數(shù)：固件加載地址，網(wǎng)絡(luò)配置（ipaddr、serverip）、bootcmd、bootargs等，用戶可以在命令行下使用printenv命令打印出來

• ??可選擇是否把ENV數(shù)據(jù)保存到本地存儲(chǔ)上
• ENV數(shù)據(jù)僅限于U-Boot使?，?法直接傳遞給內(nèi)核、內(nèi)核也?法直接解析
• ??層可以通過U-Boot提供的fw_printenv?具訪問ENV數(shù)據(jù)

RK 平臺(tái)上 ENV 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址和?小定義如下（單位：字節(jié)）：

if ARCH_ROCKCHIP
config ENV_OFFSET
hex
depends on !ENV_IS_IN_UBI
depends on !ENV_IS_NOWHERE
default 0x3f8000
help
Offset from the start of the device (or partition)
config ENV_SIZE
hex
default 0x8000
help
Size of the environment storage area
endif

審核編輯 黃宇