一、u-boot概念

（一）概念

BootLoader：引导程序的统称，u-boot属于BootLoader中的一种。
u-boot：通用的引导程序

u-boot是一个开源的引导程序
u-boot支持多种不同的架构平台
u-boot支持多种不同芯片厂商的处理器
u-boot在启动过程中会完成部分必要硬件的初始化操作，比如串口，网卡，内存等
u-boot本质就是一个相对复杂的裸机程序
u-boot一旦完成内核的引导加载启动之后，u-boot就结束了。

• 补充：
  开发板：FSMP1A
  处理器（SOC/MPU）：STM32MP157AAA
  内核：ARM Cortex-A7核
  架构：ARM-v7架构
• 芯片厂商每生产一款处理器之后，都需要将这款处理器的适配的代码添加到u-boot源码和linux内核源码中。
• 芯片厂商每生成一款芯片都会基于这块芯片设计出对应的参考板(公板)，芯片使用的厂商，根据公板进行硬件的裁剪，设计出适合自己公司产品的硬件。软件工程师再根据硬件的不同，进行软件的裁剪，让软件适配自己的开发板即可。

（二）获取u-boot源码

1.从u-boot官网获取

u-boot官网网址：https://ftp.denx.de/pub/u-boot/

u-boot版本的命名方式：

 u-boot-2021.07-rcX.tar.bz2 |	 |   |	|     |---> 压缩格式|	 |   |	|---> 带rc：测试版   不带rc:稳定版|	 |	 |---> 月份|	 |---> 年份|---> u-boot名字

2. 从 STM官网

wiki网址：
https://wiki.stmicroelectronics.cn/stm32mpu/wiki/STM32MP1_Developer_Package

https://www.st.com/en/embedded-software/stm32mp1dev.html#get-software
从ST的官方下载的源码，一定已经支持了对应的STM32mp157a。

3. 开发板厂商获取

开发板厂商提供的u-boot源码一定已经支持你所购买的开发板

（三）分析u-boot源码

1. u-boot源码的目录结构

目录：分类管理文件的，每个目录的名字都有其特定的含义。

api —> api接口
arch —> 架构相关的代码(需要关注，但是不需要修改)
board —> 板子相关的代码(需要关注，但是不需要修改)
cmd —> u-boot命令相关的代码
common —> 微架构依赖代码
configs —> 板子的默认配置文件(需要关闭，需要修改)
disk —> flash相关代码
doc —> 文档
drivers —> 驱动代码(需要关注，需要修改)
dts —> 设备树文件(需要关注)
env —> 环境相关代码
examples —> 案例代码
fs —> 文件系统相关代码
include —> 头文件
Kconfig —> 配置文件(需要关注)
lib —> 库
Makefile —> 配置和编译u-boot源码(需要关注)
net —> 网络相关代码
post —> 电源相关代码
README —> 帮助文件
scripts —> 脚本文件
test —> 测试代码
tools —> 工具命令

2. 获取make的帮助信息

• 补 ：Makefile文件中的规则构成：

目标:依赖(tab键)命令

• make 目标 ： 默认找目标对应的规则，解析依赖关系是否成立，如果成立则执行对应的命令，
  如果不成立，则继续解析其它的规则，直到依赖关系成立。

清除目标：
make clean
make mrproper
make distclean

配置目标：
make menuconfig —> 基于菜单选项的图形化界面配置

编译目标：
make -j4 all —> -j4 :4个线程编译

3. 分析README文件

所有支持的板子都有一个默认的配置文件，
执行make <board_name>_defconfig进行配置

打开arch/…/configs/目录，查找符合stm32mp157a芯片的配置文件名
stm32mp15_basic_defconfig —> 非安全启动对应的板子默认配置文件
stm32mp15_trusted_defconfig —> 安全启动对应的板子的默认配置文件

（四）安全启动流程和非安全启动流程的区别

1. Flash分区信息

2. linux系统的启动流程

• 注：
• TF-A提供了一组安全和可信任的软件组件，用于引导和初始化系统。
• SPL，全称为Second Program Loader，它的主要功能是负责装载操作系统到RAM中，并提供了一些系统命令。

首先，从系统上电开始，芯片内部的ROM会执行一段固化代码（ROM Code），这通常是由芯片厂商在出厂时预置的，主要用于进行基本的时钟树初始化，确保系统能够进入下一个启动阶段。这一阶段被称为First Stage，由于它完全依赖于芯片内部的资源，因此通常受到严格的内存限制（如小于128kB）。

接下来，系统进入Second Stage，也就是从启动设备（如存储器或串口）加载第一级启动加载程序（FSBL）。FSBL的主要任务是完成更复杂的初始化工作，如初始化外部RAM（如DDR、LpDDR）控制器，为后续的启动过程准备足够的内存资源。由于这一阶段的代码量相对较大，因此通常需要从外部存储设备加载，但仍然受到内存大小的限制（如小于256kB）。

在FSBL之后，系统通常会加载Boot Loader，如u-boot或TF-A（Trusted Firmware-A）的SPL（Second Program Loader）部分。Boot Loader负责显示开机画面（boot loader splash screen），并从存储器或以太网等启动设备加载Linux内核镜像（image）以及设备树（device tree）等必要信息。这些信息是Linux内核启动和初始化所必需的。

随着Linux内核的加载和初始化（包括平台驱动等的加载），系统进入Linux user space阶段。在这一阶段，Linux内核会挂载根文件系统（rootfs），并加载用户空间初始化进程（如/sbin/init），这是用户空间服务和应用程序得以运行的基础。

最后，随着用户空间初始化进程的启动，Linux系统完成启动过程，进入稳定运行状态。整个启动过程是一个多级流程，每个步骤都依赖于前一个步骤的结果，且每个步骤都有其特定的功能和任务。通过这一流程，Linux系统能够安全、可靠地从启动设备加载并运行。通过这一流程，Linux系统能够安全、可靠地从启动设备加载并运行。

• 注：secure Monitor，即安全监视器，是ARM架构中的一个关键组件，Secure Monitor是一个运行在高特权级别的软件组件，它负责在系统的安全世界（Secure World）和正常世界（Non-secure World，或称Normal World）之间提供切换和交互的接口

3. 安全启动流程

4. 非安全启动流程