Перейти к основному содержимому

U-Boot для NAPI (RK3308)

Введение​

U-Boot — это загрузчик (bootloader), который запускается сразу после включения устройства, инициализирует базовое железо и загружает операционную систему (например, Linux) из памяти, сети или другого носителя.

Что делает делает U-boot​

  • Включился процессор
  • Запустился U-Boot
  • U-boot:
    • проверяет железо (память, интерфейсы)
    • загружает ядро Linux (с eMMC / SD / сети)
    • передаёт управление Linux

Цепочка загрузки​

Питание → U-Boot → Linux kernel → система

Почему U-Boot важен​

Без него:

  • Linux просто не стартанёт
  • нечем загрузить ядро
  • нечем выбрать откуда грузиться

Попасть в U-Boot prompt​

Применимо к mainline U-Boot 2024.10 и vendor 2017.09. Различия отмечены.

Подключи USB-UART к UART0, baud 1500000 8N1. На загрузке жми быстро жми Control-C несколько раз, поа не увидишь значок "=>".

alt text

Проверка устройств​

MMC (eMMC, SD)​

mmc list                 # список контроллеров и их индексов
mmc dev 0                # переключиться на mmc0 (eMMC)
mmc dev 1                # переключиться на mmc1 (SD)
mmc info                 # инфо о текущем mmc
mmc part                 # таблица разделов на текущем mmc

USB​

usb start                # инициализация USB host
usb info                 # список USB-устройств
usb tree                 # дерево USB
usb storage              # список USB mass storage
usb part 0               # разделы на usb device 0
usb stop                 # выключить USB
usb reset                # перезапустить USB

Чтение файловых систем​

Список файлов​

ls mmc 0:1 /             # корень первого раздела eMMC
ls mmc 1:1 /boot         # /boot на SD
ls usb 0:1 /

Прочитать файл в RAM​

load mmc 0:1 ${kernel_addr_r} /boot/Image
load usb 0:1 0x4000000 /boot/armbianEnv.txt

Показать содержимое памяти — md (memory display)​

md[.суффикс] <адрес> [<длина>]

Суффикс — размер элемента: .b (байт), .w (16 бит), .l (32 бит, дефолт), .q (64 бит). Длина — количество элементов, не байт. Если не указана — 64.

md.b 0x4000000 0x100              # 256 байт hex+ASCII
md.l 0x4000000 0x40               # 64 long-слова = 256 байт
md 0x4000000                      # дефолт: 64 long-слова

После первого md можно жать просто md без аргументов — продолжит с того места где остановился.

Связанные: mw (memory write), cp (copy), cmp (compare) — те же суффиксы.

Показать содержимое файла​

load usb 0:1 0x4000000 /etc/hostname
md.b 0x4000000 0x100

Поддерживаемые ФС​

ext2/3/4, FAT, exFAT (если включено в defconfig). Для exFAT в mainline нужен CONFIG_FS_EXFAT=y.

Boot targets и порядок загрузки​

Посмотреть текущий​

printenv boot_targets
printenv bootcmd

Изменить временно (до перезагрузки)​

setenv boot_targets "usb0 mmc1 mmc0"
boot

Сохранить навсегда​

setenv boot_targets "usb0 mmc1 mmc0"
saveenv

saveenv пишет env в ту память, откуда U-Boot его читает (обычно eMMC offset). Если env корраптится или не сохраняется — проверь CONFIG_ENV_IS_IN_* в defconfig.

Сбросить env к дефолту​

env default -a
saveenv

Загрузка с USB-флешки​

USB-флешка обычно имеет на borad один из двух форматов:

  1. Distro-style (Armbian, Debian) — раздел с /boot/extlinux/extlinux.conf или /boot/boot.scr. Достаточно usb0 в boot_targets, distro_bootcmd найдёт сам.
  2. Manual — ядро + initrd + dtb лежат отдельными файлами.

Distro-автомат​

setenv boot_targets "usb0"
boot

Вручную (для отладки)​

usb start
load usb 0:1 ${kernel_addr_r} /boot/Image
load usb 0:1 ${ramdisk_addr_r} /boot/uInitrd
load usb 0:1 ${fdt_addr_r} /boot/dtb/rockchip/rk3308-napi-c.dtb
setenv bootargs "root=/dev/sda1 rootwait console=ttyS0,1500000"
booti ${kernel_addr_r} ${ramdisk_addr_r} ${fdt_addr_r}

Стереть U-Boot из самого U-Boot​

⚠️ После этого плата не загрузится с eMMC. Если SD-слот доступен и на SD есть U-Boot — грузишься с SD и перешиваешь eMMC через dd. Если SD тоже пуст — остаётся только maskrom (rkdeveloptool).

U-Boot на RK3308 живёт в начале eMMC: idbloader на offset 64 (32 KiB), u-boot.itb на offset 16384 (8 MiB). Стереть:

mmc dev 0
mmc erase 0x40 0x2000          # затереть idbloader (0x40 = 64 секторов с 0)
mmc erase 0x4000 0x2000        # затереть u-boot.itb (0x4000 = 16384)

mmc erase <start_block> <count> — единицы блоков по 512 байт.

Можно одной командой стереть первые 16 МБ eMMC:

mmc erase 0 0x8000             # 0x8000 блоков * 512 = 16 MiB

После этого:

  • если SD-слот свободен и есть SD с U-Boot → грузимся с SD, шьём eMMC из Linux
  • если нет → maskrom через rkdeveloptool по USB-OTG

Сборка и прошивка mainline U-Boot​

Сборка (из ~/d400/uboot-mainline-2024)​

export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
export ARCH=arm64
export ROCKCHIP_TPL=$PWD/blobs/rk3308_ddr_589MHz_uart0_m0_v2.07.bin
export BL31=$PWD/blobs/rk3308_bl31_v2.26.elf
make napi-rk3308_defconfig
make -j$(nproc)

Артефакты: u-boot-rockchip.bin (single-file для прямой dd на SD/eMMC), idbloader.img + u-boot.itb (раздельно).

Прошить на SD из Linux​

sudo dd if=u-boot-rockchip.bin of=/dev/mmcblk1 bs=1M conv=fsync

или раздельно (offset в секторах по 512):

sudo dd if=idbloader.img of=/dev/mmcblk1 seek=64 conv=notrunc,fsync
sudo dd if=u-boot.itb    of=/dev/mmcblk1 seek=16384 conv=notrunc,fsync

Прошить на eMMC из U-Boot (с USB-флешки)​

usb start
load usb 0:1 0x4000000 /u-boot-rockchip.bin
mmc dev 0
mmc write 0x4000000 0x40 0x4000     # запись с offset 64, 16 MiB (8000h блоков)

Полезные переменные окружения​

${kernel_addr_r}     # адрес для загрузки ядра
${ramdisk_addr_r}    # для initrd
${fdt_addr_r}        # для DTB
${loadaddr}          # generic

Посмотреть все:

printenv

Различия mainline vs vendor​

Чтоvendor 2017.09mainline 2024.10
Распакованныйu-boot.bin + trust.imgu-boot-rockchip.bin (single)
binmanнетда
BL31 blobв дереве U-Bootвнешний (BL31=)
DDR blobв дереве U-Bootвнешний (ROCKCHIP_TPL=)
USB hostтребует DTS-патчейTBD
eMMCработаетTBD