驱动（RK3588S）第二课时：引导程序和内核

一、引导程序（uboot）

1、uboot介绍

uboot 其实就是一个引导程序，他是咱们嵌入式通用第一个引导程序，也就是在你的操作系统开机之前运行的一个程序，用来初始化一些环境变了，最终你的 uboot 会去引导你的 kernel，然后 uboot 的使命就结束了，uboot 他也开源免费的，目前我使用的 uboot 是瑞芯微自己裁剪之后的 uboot，你如果直接从网站去下的 uboot 是不能够直接放到你的开发板上运行的，你需要适配，目前你去买点的开发板几乎都会给你裁剪适配好的 uboot 以及内
核，甚至有的直接一个完整的镜像文件。
U-boot，他是常用的嵌入式操作系统启动程序。著名的开源bootloader 程序。可以启动linux、android 等系统。
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bootlaoder 概念（重点）
简单地说，bootloader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
我们选择U-Boot 的理由：
①开放源码；
②支持多种嵌入式操作系统内核，如Linux VxWorks,
③支持多个处理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS、XScale；
④较高的可靠性和稳定性；
⑤高度灵活的功能设置，适合U-Boot 调试、操作系统不同引导要求、产品
发布等；
⑥丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等；
⑦较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持
在你开发板上电之后他会在串口上打印很多关于uboot和内核的信息。
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uboot的下载网站
官方地址
SDK 中附带的Uboot

2、A 系列通用芯片启动流程

几乎所有的 A 系统的开发板他们的启动流程几乎都是一样的，不管你是 A9 A7 等他们的启动流程几乎都是一样的，就是上电之后怎么去运行，你们要明白一个东西，就是你的任何开发板上电之后，并不是直接就来到你写的代码里，也就是我们所说的 main.c。在运行你的程序之前他做了很多的事情，初始化一些芯片的核心内容，设置时钟，初始你的 DDR 内存。
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uboot—他是引导程序、kernel—操作系统的核心。ROM 指的是掉电不丢失的存储RAM是指掉电丢失的存储运存。
开发板上电之后运行的详细的过程
A系列芯片在出厂的时候就已经在芯片的内部植入了一段代码，这段代码是不能修改的，也是没有源码，这段代码的作用就是初始化大量芯片内部的功能，CPU的速率以及关于时钟的一些内容，就是CPU运行的一些基本的内容，最后他会判断你的开发板启动的模式，SD卡启动还是EMMC启动，EMMC指的就是开发板自动的内存就是硬盘。他会到你的启动设备里去加载你的uboot，然后跳转到uboot去运行，uboot就是咱们自己写的代码的，不过一般是厂商修改的。如瑞芯微等公司。uboot他会去初始化本阶段所使用的一些环境，比如输出DDR内存，然后uboot他也会判断你的启动方式，就对应的启动方式里去加载内核，最后他去引导kernel到DDR运行内存里运行，然后kernel会大量的初始化你的硬件系统，比如LCD led BEEP IIC SPI 以及你自己编写的驱动，最后内核回去找文件系统，一旦文件系统运行起来了那么就来到你的桌面，那么你就可以运行各种APP了。

3、uboot的配置与使用

uboot他是一个通用的引导程序，他可以引导很多不同的开发板，所以你要使用uboot去引导你的开发板，那么你就要做适配。编译uboot之前要选型，选型的意思就是，等一会你编译出来的uboot.img是在哪一个开发板上运行的。
uboot 所有的版本：
一键适配的配置文件都在存放在uboot/configs。
所有的配置文件均是以配置名_defconfig 结尾的。
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uboot 的配置：
make + 配置文件即可快速的配置uboot
比如我使用的是make rk3588_defconfig去配置的。
uboot 的编译：
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=/home/stephen/RK3588S/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-
或
这里你也可以使用官方给你提供脚本去编译
./make.sh rk3588 即去编译rk3588_defconfig
如果编译的时候报找不到这个交叉编译工具那么你就去配置一下环境
sudo ged /etc/profile
export PATH=$PATH:/home/stephen/RK3588S/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin
每个厂商移植的uboot 生成的文件名字都不一样具体看厂商帮助文档为准，我的是uboot.img。
之后单独烧写 uboot.img
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二、内核（kernel）

1、内核的介绍

内核他是一个操作系统的核心，内核几乎是管理着操作系统的所有的功能，内核他是有五大功能：
管理硬件：显卡声卡网卡键盘鼠标等
管理软件：计算机的所有的进程，都是有内核来进行管理的
管理内存：每当你运行一个进程后或者是安装一个软件的时候，需要给他分配多少空间，也是有内核来管理的。
管理文件系统：你计算机里的各种文件，都是有内核来管理的。
管理网络：你的每一个进程他们需要多少的网速都是有内核管理，以及通过网口发生数据和接受数据也都是有内核来管理的。
内核他也是开源免费的，内核他也是有不同的版本的内核运行的时候，会打印大量数据信息
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SDK包中的kernel

咱们目前使用的内核也是有瑞芯微修改过之后的。目前官网最新版本已经到了6.10.6
内核官网

内核重要文件夹以及文件
**arch:**他里边存储的主要是和架构相关的
我是用的arm64的

include:他里边主要存放的是和头文件相关的
Kconfig:他是内核的藏宝图—因为内核的文件是居多的几万个文件，怎么去管理
的，这里内核是通过图形化界面的方式去管理的，图形化界面工具里的所有的选项都
是来自于每一个目录下的每一个Kconfig
ipc:进程调度相关代码
mm:内存管理
Documentation:帮助文档
net:网络协议
lib:存放的是和库相关的
scripts::编译相关脚本工具
tools:编译相关工具
drivers:设备驱动
drivers/char 他里边主要是存放咱们编写的字符设备驱动的代码。
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fs：管理文件系统的内容
COPYING：版本模块的一些介绍
CREDITS：光荣板信息(也就是哪些对内核做过贡献)
MAINTAINERS:记录了内核的每一个部分有哪些人员在维护

2、内核的配置、裁剪和编译

对于内核来说你必须掌握怎么裁剪和添加内核，因为内核的工程比较大，怎么对这么大的工程进行裁剪和添加呢？这里内核给你提供了一个工具，图形化界面工具，就是你可以利用这个图形化界面工具对内核进行裁剪。
[] — 二值选项
y — 选中参与内核的编译 — 一般是编译到内核镜像里边了
n — 就是不选择 ---- 不参与编译
<>
y — 选中参与内核的编译 — 一般是编译到内核镜像里边了
n — 就是不选择 ---- 不参与编译
M:代表动态编译这个功能，就是这个功能代码会单独的生成一个可执行文件，这个文件不会集成到内核镜像里，需要你自己收到的把这个二进制文件给加载到内核里去运行。
裁剪：就是把你所需不要的功能给从内核里删除掉
添加：就是把自己写的一些驱动代码或者是内核里原本带的一些选择给选中
进入图形化的指令是
make menuconfig ARCH=arm64
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内核的编译是和uboot的编译是一样的，需要你先选型配置。
make 配置文件ARCH=arm64
我的是：make rockchip_linux_defconfigARCH=arm64
编译方式：
make ARCH=arm64
CROSS_COMPILE=/home/stephen/RK3588S/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-
或
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最后生成boot.img

内核生成的镜像文件和单独烧写你需要进入loader 模式
make distclean清空编译内容还原内核最原始状态
make distclean ARCH=arm