U-BOOT

u-boot 主配置

u-boot/configs/rk182x_defconfig

平台和运行地址

# 使用 RISC-V 架构
CONFIG_RISCV=y
# U-Boot proper 的 DDR 运行地址
CONFIG_TEXT_BASE=0x540400000
# U-Boot proper 的动态内存堆大小：10MiB
CONFIG_SYS_MALLOC_LEN=0xa00000
# U-Boot 早期阶段的动态内存堆大小：1MiB
CONFIG_SYS_MALLOC_F_LEN=0x100000
# 使用自定义的早期栈地址
CONFIG_HAS_CUSTOM_SYS_INIT_SP_ADDR=y
# U-Boot early stack 的 DDR 地址
CONFIG_CUSTOM_SYS_INIT_SP_ADDR=0x540600000
# 目标 SoC 为 Rockchip RK182X
CONFIG_TARGET_ROCKCHIP_RK182X=y
# 使用 RISC-V 64 位 ISA
CONFIG_ARCH_RV64I=y
# 使用 RISC-V medany 代码模型
CONFIG_CMODEL_MEDANY=y
# U-Boot 运行于 RISC-V Supervisor Mode
CONFIG_RISCV_SMODE=y
# SPL 不启用多核启动
# CONFIG_SPL_SMP is not set
# 不自动在 U-Boot 版本字符串中附加 Git 后缀
# CONFIG_LOCALVERSION_AUTO is not set
# 不启用专家模式，保留常规 Kconfig 依赖限制
# CONFIG_EXPERT is not set

SPL:把Loader拆成独立的早期阶段

# 启用 SPL，形成 Loader/SPL 与 U-Boot proper 两阶段启动
CONFIG_SPL=y
# SPL 使用的栈地址
CONFIG_SPL_STACK=0x540600000
# SPL 的 DDR 运行地址
CONFIG_SPL_TEXT_BASE=0x540000000
# SPL BSS 段起始地址
CONFIG_SPL_BSS_START_ADDR=0x540100000
# SPL 可使用最小磁盘/块设备支持
CONFIG_SPL_LIBDISK_SUPPORT=y
# 未指定 SPL 后续加载的独立 payload
CONFIG_SPL_PAYLOAD=""
# 未指定额外构建目标
CONFIG_BUILD_TARGET=""
# SPL 最大体积限制为 1MiB
CONFIG_SPL_MAX_SIZE=0x100000
# SPL 使用精简 malloc 实现
CONFIG_SPL_SYS_MALLOC_SIMPLE=y
# SPL 不与 U-Boot proper 共用初始栈
# CONFIG_SPL_SHARES_INIT_SP_ADDR is not set
# SPL 启用自己的动态内存分配支持
CONFIG_SPL_SYS_MALLOC=y
# SPL 从 eMMC 原始区域加载后续镜像
CONFIG_SPL_SYS_MMCSD_RAW_MODE=y
# 原始 MMC 模式下使用指定区域加载 U-Boot
CONFIG_SYS_MMCSD_RAW_MODE_U_BOOT_USE_PARTITION=y
# 指定原始 MMC 加载区域编号
CONFIG_SYS_MMCSD_RAW_MODE_U_BOOT_PARTITION=0x9
# SPL 启用 CPU 初始化支持
CONFIG_SPL_CPU=y
# SPL 启用 OpenSBI 交接支持
CONFIG_SPL_OPENSBI=y
# OpenSBI scratch 参数采用默认值
CONFIG_SPL_OPENSBI_SCRATCH_OPTIONS=0x0
# SPL 启用时钟驱动
CONFIG_SPL_CLK=y
# SPL 启用 pinctrl，保证早期 UART 与 eMMC 引脚可用
CONFIG_SPL_PINCTRL=y
# SPL 使用精简 memset 实现以减小镜像
CONFIG_SPL_TINY_MEMSET=y

U-Boot 自动启动Linux 和 FIT

# bootm/FIT 可处理的最大镜像空间：64MiB
CONFIG_SYS_BOOTM_LEN=0x04000000
# 通用镜像加载缓冲区地址
CONFIG_SYS_LOAD_ADDR=0x543000000
# 启用 FIT 镜像格式
CONFIG_FIT=y
# SPL 支持加载 FIT 镜像
CONFIG_SPL_LOAD_FIT=y
# SPL 加载 FIT 镜像时使用的 DDR 地址
CONFIG_SPL_LOAD_FIT_ADDRESS=0x540f00000
# 不支持旧式 legacy uImage 格式
# CONFIG_LEGACY_IMAGE_FORMAT is not set
# 上电后不等待倒计时
CONFIG_BOOTDELAY=0
# 不自动修改 FDT 中的 memory 节点
# CONFIG_ARCH_FIXUP_FDT_MEMORY is not set
# 启用默认启动命令
CONFIG_USE_BOOTCOMMAND=y
# 自动从指定 DDR 地址按 FIT 格式启动
CONFIG_BOOTCOMMAND="boot_fit 0x542000000"
# 命令行输入缓冲区大小
CONFIG_SYS_CBSIZE=256
# 命令提示符缓冲区大小
CONFIG_SYS_PBSIZE=284
# 启用板级后期初始化回调
CONFIG_BOARD_LATE_INIT=y
# 启用 bootz 备用启动命令
CONFIG_CMD_BOOTZ=y
# 不支持启动 NetBSD
# CONFIG_BOOTM_NETBSD is not set
# 不支持启动 Plan 9
# CONFIG_BOOTM_PLAN9 is not set
# 不支持启动 RTEMS
# CONFIG_BOOTM_RTEMS is not set
# 不支持启动 VxWorks
# CONFIG_BOOTM_VXWORKS is not set

U-Boot命令集与交互限制

# 不提供 CPU 信息查询命令
# CONFIG_CMD_CPU is not set
# 不支持执行环境变量中的命令脚本
# CONFIG_CMD_RUN is not set
# 不提供 iminfo 镜像信息查询命令
# CONFIG_CMD_IMI is not set
# 不提供 imxtract 镜像子项提取命令
# CONFIG_CMD_XIMG is not set
# 不支持导出环境变量
# CONFIG_CMD_EXPORTENV is not set
# 不支持导入环境变量
# CONFIG_CMD_IMPORTENV is not set
# 不支持交互式编辑环境变量
# CONFIG_CMD_EDITENV is not set
# 不提供 crc32 校验命令
# CONFIG_CMD_CRC32 is not set
# 提供 meminfo 内存信息命令
CONFIG_CMD_MEMINFO=y
# 不提供 LZMA 解压命令
# CONFIG_CMD_LZMADEC is not set
# 不提供 LZ4 解压命令
# CONFIG_CMD_UNLZ4 is not set
# 不提供 gzip 解压命令
# CONFIG_CMD_UNZIP is not set
# 提供 GPT 分区表命令
CONFIG_CMD_GPT=y
# 不支持 Kermit 协议的 loadb 串口下载
# CONFIG_CMD_LOADB is not set
# 不支持 S-record 格式的 loads 串口下载
# CONFIG_CMD_LOADS is not set
# 提供 lsblk 块设备查看命令
CONFIG_CMD_LSBLK=y
# 提供 mmc 命令
CONFIG_CMD_MMC=y
# 提供 part 分区表命令
CONFIG_CMD_PART=y
# 提供原始存储读取命令
CONFIG_CMD_READ=y
# 不提供 echo 命令
# CONFIG_CMD_ECHO is not set
# 不提供整数比较命令 itest
# CONFIG_CMD_ITEST is not set
# 不支持 source 加载并执行脚本
# CONFIG_CMD_SOURCE is not set
# 不提供 setexpr 表达式计算命令
# CONFIG_CMD_SETEXPR is not set
# 不启用块缓存命令
# CONFIG_CMD_BLOCK_CACHE is not set
# 不提供 date 命令
# CONFIG_CMD_DATE is not set
# 不提供 sleep 命令
# CONFIG_CMD_SLEEP is not set
# 提供 sysboot 标准启动配置命令
CONFIG_CMD_SYSBOOT=y

eMMC、分区和文件系统访问

# 启用 MMC 子系统
CONFIG_MMC=y
# 不允许在 U-Boot 命令行直接写 MMC
# CONFIG_MMC_WRITE is not set
# 不支持 eMMC 硬件分区配置
# CONFIG_MMC_HW_PARTITIONING is not set
# 不输出 MMC 详细调试日志
# CONFIG_MMC_VERBOSE is not set
# 启用 DesignWare MMC 驱动框架
CONFIG_MMC_DW=y
# 启用 Rockchip DesignWare MMC 控制器驱动
CONFIG_MMC_DW_ROCKCHIP=y
# 启用 RK182X 所需的 Piton MMC 支持
CONFIG_MMC_PITON=y
# 支持读取 ext4 文件系统
CONFIG_CMD_EXT4=y
# 支持读取 FAT 文件系统
CONFIG_CMD_FAT=y
# 启用通用文件系统命令框架
CONFIG_CMD_FS_GENERIC=y
# 支持读取 SquashFS 文件系统
CONFIG_FS_SQUASHFS=y
# 不支持传统 DOS/MBR 分区表
# CONFIG_DOS_PARTITION is not set
# SPL 不使用 PARTUUID 方式查找分区
# CONFIG_SPL_PARTITION_UUIDS is not set

说明U-boot 能：

• 驱动 RK182X eMMC；
• 识别 GPT 分区表；
• 查看块设备和分区；
• 读取 ext4、FAT、SquashFS；
• 从存储介质加载启动镜像。

U-boot 自身硬件描述

# U-Boot 使用的默认 DTS 名称
CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="rk182x-evb"
# 支持 Device Tree Overlay
CONFIG_OF_LIBFDT_OVERLAY=y
# 启用运行时可修改的 Live Device Tree
CONFIG_OF_LIVE=y
# 从 SPL DTB 删除非早期启动必需属性以减小 SPL 体积
CONFIG_OF_SPL_REMOVE_PROPS="pinctrl-0 pinctrl-names clocks clock-names interrupt-parent interrupts"

对应 U-Boot DTS：

u-boot/arch/riscv/dts/rk182x-evb.dts
u-boot/arch/riscv/dts/rk182x.dtsi
u-boot/arch/riscv/dts/rk182x-pinctrl.dtsi
u-boot/arch/riscv/dts/rk182x-pinconf.dtsi

用途是让 U-Boot 自己能初始化 UART、eMMC、时钟、pinctrl 等启动必需硬件。 它和 Linux DTS 是两套不同用途的文件：

Driver Model 与基础硬件框架

# 不启用网络子系统
CONFIG_NO_NET=y
# 启用寄存器映射抽象
CONFIG_REGMAP=y
# 启用 syscon 支持，用于 GRF 等系统控制寄存器
CONFIG_SYSCON=y
# 启用通用 CPU 驱动模型支持
CONFIG_CPU=y
# 启用 pinctrl 框架
CONFIG_PINCTRL=y
# 启用通用 RAM 驱动模型
CONFIG_RAM=y
# 不使用 SiFive 专用 RAM 驱动
# CONFIG_RAM_SIFIVE is not set
# 启用 RTC Driver Model 支持
CONFIG_DM_RTC=y

串口与早期日志

# 早期调试 UART 寄存器基址
CONFIG_DEBUG_UART_BASE=0x1031880000
# 早期调试 UART 时钟为 24MHz
CONFIG_DEBUG_UART_CLOCK=24000000
# 仅启用最小早期调试 UART
CONFIG_DEBUG_UART_ONLY=y
# 早期调试 UART 使用 NS16550 兼容控制器
CONFIG_DEBUG_UART_NS16550=y
# UART 寄存器步进为 4 字节
CONFIG_DEBUG_UART_SHIFT=2
# U-Boot proper 使用 NS16550 串口驱动
CONFIG_SYS_NS16550=y
# NS16550 使用 32 位 MMIO 访问
CONFIG_SYS_NS16550_MEM32=y

• SPL 和 U-Boot 能在很早阶段输出串口日志；
• 使用 UART0，寄存器基址 0x1031880000；
• 时钟为 24 MHz；
• 使用 NS16550 兼容串口驱动和 32-bit MMIO 访问。

环境变量与其他精简项

# 向 U-Boot 环境导出构建配置相关变量
CONFIG_ENV_VARS_UBOOT_CONFIG=y
# 不启用 EFI Loader
# CONFIG_EFI_LOADER is not set
# 不自动生成随机 UUID
# CONFIG_RANDOM_UUID is not set
# 启用 getopt 参数解析库
CONFIG_GETOPT=y

功能列表

板级配置

u-boot/board/rockchip/evb_rk182x/evb_rk182x.c

• eMMC iomux和Cache初始化

 int spl_board_init_f(void)
{
    /* Enable dcache/icache */
    caches_init();

    /* Set eMMC iomux */
    writel(0xffff1111, (void *)0x1030400018);
    writel(0xffff1111, (void *)0x103040001c);
    writel(0xffff1111, (void *)0x1030400020);
    writel(0x00ff0011, (void *)0x1030400024);

    return 0;
}

• 启动设备选择

void board_boot_order(u32 *spl_boot_list)

{
    u8 i;
    u32 boot_devices[] = {
        BOOT_DEVICE_MMC1,
    };

    for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(boot_devices); i++)
        spl_boot_list[i] = boot_devices[i];
}

• 仅有eMMC启动一种

DTS

U-Boot DTS:
rk182x-evb.dts
└── rk182x.dtsi
    ├── rk182x-pinctrl.dtsi
    └── rk182x-pinconf.dtsi

• 两个DTS 的区别

CLK 时钟

u-boot/drivers/clk/rockchip/clk_rk182x.c 它属于 U-Boot BSP 的时钟控制部分，负责为启动阶段使用的外设提供、查询和设置时钟。

pinctrl驱动

u-boot/drivers/pinctrl/rockchip/pinctrl-rk182x.c 它负责把引脚配置真正写入 RK182X 的 IOC/GRF 寄存器。

bootfit

/home/user/SDK/rk182x_linux/u-boot/cmd/bootfit.c

Loader

u-boot/uboot.its 定义如何生成 uboot.img

Loader
→ 读取 uboot.img
→ 加载 OpenSBI 到 0x540200000 并执行
→ OpenSBI 加载 U-Boot 到 0x540400000
→ U-Boot 使用自身 DTB 初始化硬件
→ U-Boot 启动 boot.img 中的 Linux

Kernel

内核配置

kernel-6.12/arch/riscv/configs/rk182x_defconfig