在嵌入式开发中，U-Boot作为引导程序的“中流砥柱”，负责初始化硬件、加载内核并启动系统。对于Rockchip平台的设备（如常见的开发板、智能终端），boot_rkimg.c是U-Boot中专门处理启动流程的核心文件之一。

今天我们就来深入剖析这个文件，看看它如何管理启动设备、处理下载/恢复模式，以及加载设备树（DTB），最终为内核启动铺平道路。

一、文件定位：Rockchip启动流程的“调度中心”

boot_rkimg.c是Rockchip平台U-Boot定制化开发的关键文件，主要职责包括：

•初始化并选择启动设备（如eMMC、SD卡、NVMe、SCSI等）；

•检测下载/恢复模式触发条件（如按键、热键）；

•加载并验证设备树（DTB），为内核启动提供硬件描述；

•处理Android启动相关的参数（如bootargs）。

可以说，它是Rockchip设备从U-Boot过渡到内核的“桥梁”。

二、核心函数解析：一步步看懂启动逻辑

1.启动设备管理：确定“从哪里启动”

设备启动的第一步是确定“从哪个存储介质启动”（如eMMC、SD卡）。这部分逻辑由多个函数协作完成。

bootdev_init(const char *devtype, const char *devnum)

•功能：初始化指定类型的启动设备（如mmc、nvme、scsi）。

•细节：

◦根据devtype调用对应设备的初始化函数（如mmc_initialize初始化MMC设备，nvme_scan_namespace扫描NVMe设备）；

◦验证设备是否存在，若存在则设置环境变量devtype和devnum（供后续流程使用）。

•举例：若devtype为“mmc”，则初始化MMC控制器并检查设备是否可用。

boot_devtype_init(void)

•功能：按照优先级确定最终的启动设备（核心逻辑）。

•优先级顺序：

a.配置参数：从平台配置中解析启动设备（param_parse_assign_bootdev）；

b.ATAGS：从ATAGS中获取启动设备（param_parse_atags_bootdev，仅部分平台支持）；

c.扫描列表：若前两步失败，调用rk_board_scan_bootdev扫描默认设备列表；

d.默认值：若所有扫描失败，默认使用“mmc 0”（eMMC设备）。

•输出：打印启动设备来源（如“Bootdev (assign): mmc 0”）。

get_bootdev_type(void)

•功能：根据启动设备类型（devtype）设置系统参数，为内核传递启动信息。

•细节：

◦映射设备类型到枚举值（如“mmc”对应IF_TYPE_MMC，“nvme”对应IF_TYPE_NVME）；

◦向bootargs中添加存储介质信息（如storagemedia=emmc）和Android启动模式（如androidboot.mode=normal）；

◦兼容新旧Android版本规则（旧版本需指定介质作为模式，新版本统一用“normal”或“charger”）。

rockchip_get_bootdev(void)

•功能：获取启动设备的块设备描述符（struct blk_desc），供后续读写操作使用。

•流程：

a.调用boot_devtype_init确保启动设备已初始化；

b.通过设备类型和编号获取blk_desc（块设备描述符，包含设备大小、块大小等信息）；

c.若为MMC设备，额外打印时序模式（如“HS400”）和时钟频率。

2.下载与恢复模式：应对特殊启动场景

U-Boot需支持“下载模式”（烧录固件）和“恢复模式”（系统修复），这些逻辑由以下函数实现。

rockchip_dnl_key_pressed(void)

•功能：检测“下载按键”是否按下（弱函数，可被板级代码覆盖）。

•实现：

◦若支持按键设备（CONFIG_DM_KEY），直接读取按键状态；

◦若支持ADC（CONFIG_ADC），通过ADC采样判断按键是否按下（如音量键，采样值在0~30范围内视为按下）。

setup_download_mode(void)

•功能：根据按键或热键状态，决定进入下载模式、恢复模式或fastboot模式。

•流程：

a.若下载按键按下或检测到HK_ROCKUSB_DNL热键：

检测USB总线供电（rockchip_u2phy_vbus_detect），若供电正常则进入下载模式（执行“download”命令）；

若供电异常，进入恢复模式（设置reboot_mode=recovery-key）。

a.若检测到HK_FASTBOOT热键，进入fastboot模式（设置reboot_mode=fastboot）。

board_run_recovery_wipe_data(void)

•功能：触发“恢复模式并擦除数据”（如用户执行恢复出厂设置）。

•流程：

a.找到misc分区（存储启动控制信息的特殊分区）；

b.向misc分区写入bootloader_message（包含命令boot-recovery和参数--wipe_data）；

c.设置reboot_mode=recovery并重启，触发恢复模式。

3.设备树（DTB）处理：为内核提供硬件描述

设备树（DTB）是内核识别硬件的关键，boot_rkimg.c负责加载和验证DTB。

dtb_scan(void *fdt, int where)

•功能：从不同位置扫描并加载DTB（按优先级尝试）。

•扫描位置：

a.分发版DTB（LOCATE_DISTRO）：从可启动分区加载预定义路径的DTB（如/boot/dtb）；

b.资源镜像（LOCATE_RESOURCE）：从Rockchip资源镜像中提取DTB；

c.FIT镜像（LOCATE_FIT）：从FIT镜像（一种多组件镜像格式）的images/fdt节点加载DTB。

rockchip_read_dtb_file(void *fdt)

•功能：加载DTB到指定内存地址，并进行初始化。

•流程：

a.调用dtb_scan尝试从不同位置加载DTB；

b.为DTB分配内存（sysmem_alloc_base），确保内核可访问；

c.执行设备树修复（rk_board_early_fdt_fixup，板级定制化修正）和Android相关的设备树叠加（android_fdt_overlay_apply）。

rockchip_ram_read_dtb_file(void *img, void *fdt)

•功能：从内存中的镜像（如已加载的Android启动镜像或FIT镜像）中提取DTB。

•细节：

◦若为Android镜像：跳过内核和ramdisk区域，提取后续的DTB；

◦若为FIT镜像：从images/fdt或images/resource节点提取DTB数据。

三、在U-Boot启动流程中的作用

boot_rkimg.c贯穿U-Boot启动的多个关键阶段，简单来说，它的作用是：

1.启动前准备：确定启动设备，初始化硬件接口（MMC、NVMe等），为后续加载镜像铺路；

2.模式判断：检测特殊按键或热键，决定进入正常启动、下载模式还是恢复模式；

3.内核启动铺垫：加载并验证DTB，设置内核启动参数（bootargs），确保内核能正确识别硬件。

没有它，Rockchip设备就无法确定从哪里启动、如何适配硬件，更无法响应烧录或恢复等特殊操作。

四、总结

boot_rkimg.c是Rockchip平台U-Boot中连接硬件与内核的“核心枢纽”。它通过精细化的设备管理、灵活的模式切换和可靠的DTB处理，确保设备从U-Boot平稳过渡到内核启动。

对于开发者而言，理解这个文件的逻辑有助于：

•调试启动设备识别问题（如“找不到eMMC”）；

•定制化启动流程（如添加新的启动设备类型）；

•修复DTB加载失败等常见启动故障。

下次调试Rockchip设备启动问题时，不妨从这个文件入手，或许能快速定位症结所在～

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