瑞芯微Rockchip平台U-Boot初始化完整流程，board_init_f/r源码拆解

2026-09-15 00:00:00太阳成集团tyc234cc主页

前言&问题场景

U‑Boot Proper的初始化分为两个阶段——board_init_f（在低地址执行的早期初始化）和board_init_r（重定位后在高地址执行的后期初始化）。

这两个阶段被重定位分隔，职责完全不同。本文通过完整时序图和每个initcall的解析，深入展示两个阶段的工作细节。

U‑Boot从低地址启动到最终停在命令行，中间经历了一个复杂的两阶段初始化过程。看到board_init_f和board_init_r这两个函数名，常常不清楚它们各自做了什么、为什么需要拆成两个阶段、以及重定位在中间扮演了什么角色。更关键的是，RK3576的重定位地址是如何通initcall序列从DRAM顶端逐步 "向下挖" 计算出来的？本文基于触觉智能Purple Pi OH2（RK3576开发板）演示，逐函数拆解initcall序列，用完整时序图还原从 DRAM 顶端“向下挖”的内存分配过程，直至U-Boot重定位完成、进入命令行。

两阶段总览

board_init_f 阶段详解

board_init_f的核心是一个initcall序列，定义在common/board_f.c。每个函数按顺序执行，主要是预留内存空间和计算重定位地址。

init_sequence_f 关键函数说明

函数	职责	执行后
setup_fdt	检查 / 准备设备树	设置 gd->fdt_blob
setup_dest_addr	计算 DRAM 大小，确定末端地址	设置 gd->ram_size, gd->relocaddr 初值
reserve_round_4k	4KB 对齐	gd->relocaddr 向下对齐
reserve_mmu	为 MMU 页表预留空间	gd->relocaddr 向下移动页表大小
reserve_video	为显示 framebuffer 预留	gd->relocaddr 向下移动显存大小
reserve_trace	为 trace 缓冲区预留	gd->relocaddr 向下移动
reserve_uboot	★ 为 U‑Boot 自身预留空间	gd->relocaddr 减去 monitor 长度
reserve_malloc	为 malloc 堆预留	gd->malloc_base 确定
reserve_board	为板级数据预留	board_before /board_after 钩子
reserve_global_data	为 gd 结构预留	gd->new_gd 确定
reserve_fdt	为设备树预留新位置	gd->fdt_size, fdt_reloc
reserve_stacks	栈空间预留	gd->start_addr_sp
setup_reloc	★ 最终确定 gd->relocaddr	relocation 就绪
serial_init	串口初始化	print 信息可用
console_init_f	控制台早期初始化	标准输出

初内存分配顺序（从DRAM末端向下分配）

 DRAM末端 ┌──────────────────────────┐  ← gd->ram_top │ MMU页表                  │  reserve_mmu ├──────────────────────────┤ │ Video framebuffer        │  reserve_video ├──────────────────────────┤ │ Trace buffer             │  reserve_trace ├──────────────────────────┤ │ U‑Boot自身 (重定位后)    │  ← reserve_uboot → gd->relocaddr ├──────────────────────────┤ │ malloc堆 (CFG_MALLOC_LEN)│  reserve_malloc → gd->malloc_base ├──────────────────────────┤ │ 板级数据 (board_info)    │  reserve_board ├──────────────────────────┤ │ GD (global data)         │  ← reserve_global_data → gd->new_gd ├──────────────────────────┤ │ 设备树 (FDT)             │  reserve_fdt ├──────────────────────────┤ │ 栈 (向下增长)            │  ← reserve_stacks → gd->start_addr_sp └──────────────────────────┘

重定位：分隔符

relocate_code() 在arch/arm/lib/relocate.S（ARM 架构）中实现：

ENTRY(relocate_code)    // r0 = sp (新栈地址)    // r1 = new_gd (新全局数据地址)    // r2 = relocaddr (目标地址)    // 1. 复制自身    ldr r1, =__image_copy_start    ldr r2, =__image_copy_end    memcpy(r0, r1, r2 - r1)    // 2. 修复.rel.dyn重定位表    ldr r2, =__rel_dyn_start    ldr r3, =__rel_dyn_end    fix_relocations:    // 3. 跳转到新地址    ldr r0, =board_init_r    // 已经过relocation fix    bx  r0ENDPROC(relocate_code)

board_init_r 阶段详解

重定位后，board_init_r在common/board_r.c中执行，initcall序列的核心是初始化所有设备和服务。

init_sequence_r关键函数

两阶段职责对比

维度	board_init_f	board_init_r
执行地址	低地址 (0x40200000)	高地址 (DRAM 末端)
核心任务	内存规划 + 重定位准备	完整设备初始化 + 命令行
DRAM 信息	使用中	完全就绪
驱动模型	未初始化	完整初始化
设备树	检查 / 预留空间	扫描所有节点并绑定驱动
环境变量	无	加载并可用
网络	无	完整 TCP/IP
文件系统	无	ext4/FAT 就绪
命令行	无	交互式 shell
结束状态	调用 relocate_code	永不返回（进入 main_loop）

Purple Pi OH2开发板，是触觉智能RK3576核心板SOM7609系列配套的评估开发板，搭载4核A72+4核A53+M0多核异构处理器，主频2.2GHz，集成6Tops算力 NPU，轻松应对AI推理、边缘计算与轻量级AI端侧学习。配套完善SDK、丰富资料与Demo，有助于项目前期快速开发验证。

触觉智能SOM7609系列核心板尺寸仅仅40.5×40.5mm，专为空间受限场景打造。基于RK3576/RK3576J SoC，集成高性能GPU与VPU，支持4K视频编解码与多屏异显；提供PCIe、USB3.2、双路千兆以太网、MIPI-DSI/CSI、eDP、CAN、SPI、I2C等丰富接口，灵活扩展。支持Linux、Android、开源鸿蒙OpenHarmony等丰富系统，配套硬件设计指南、源码与技术支持，助力产品快速落地。

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