U-Boot 引导加载程序

简介

U-Boot 是 ARCS SDK 的系统级引导加载程序，负责设备启动与应用加载。boot_f 是引导的第一阶段，完成硬件初始化和应用镜像校验后跳转到应用；当检测到 Recovery 请求或需要执行 OTA 升级时，boot_f 进入 boot_s（基于 FreeRTOS 的第二阶段），由 boot_s 完成 ADB Recovery 或 OTA 流程。

功能特性

应用引导：boot_f 校验应用镜像 header，确认有效后直接跳转；校验失败则进入 boot_s recovery
OTA 升级：在 boot_s 中执行，基于 TXZ (LZMA2) 压缩的 TAR 包，两遍处理（校验 + 写入），支持从 Flash 或 TF 卡读取 OTA 包
ADB Recovery：在 boot_s 中通过 ADB 协议更新 Flash / TF 卡上的固件和资源，支持 TinyUSB / CherryUSB USB 后端，可选 Shell 交互与文件推送/拉取
看门狗：使用 CP 核 WDT，boot_f 阶段可启用看门狗检测启动超时；boot_s 中持续喂狗，超时触发全芯片复位并在下次启动进入 recovery
地址重映射：通过硬件虚地址映射将 APP 分区偏移映射到固定地址空间（Region B）

启动流程

boot_f (第一阶段，Flash XIP)
  ├─ 硬件初始化（时钟、ECLIC、可选 PSRAM）
  ├─ 校验应用镜像 header
  ├─ 检查 recovery 条件（AON 寄存器 + Flash 持久标志）
  │   ├─ 无 recovery 请求 → 跳转到应用
  │   └─ 有 recovery 请求 → 进入 boot_s
  └─ boot_s (FreeRTOS, 需要 CONFIG_BOOT_SECOND_STAGE)
      ├─ recovery 原因为 ADB？ → 启动 ADB Runtime（USB 枚举，等待主机连接）
      └─ boot mode 为 OTA？ → 加载 OTA 请求，执行 TXZ 升级流程，完成后重启

触发 boot_s 的条件（来自 boot_stage_gate.c）：

boot_info.req == 1（应用侧软件 recovery 请求）
boot_info.boot_wdt != 0（boot 看门狗超时）
boot_info.handshake_timeout != 0（AP 看门狗超时）
boot_config.recover != 0（Flash 持久化 recovery 标志）
boot_info.reserved != 0（OTA 升级挂起）

目录结构

uboot/
├── src/              # 引导核心实现（boot、OTA、ADB、配置存储等）
├── api/              # 对外 API 实现（OTA、Recovery、WDT）
├── include/          # 公共头文件
├── cmake/            # 构建脚本
├── linker/           # 链接脚本
├── tools/            # 分区表生成、OTA 打包等工具脚本
├── test/             # 单元测试与集成测试
├── doc/              # 设计文档（架构、存储布局、OTA 源选择）
├── Kconfig           # 根 Kconfig
├── Kconfig.boot      # 引导阶段专用配置
└── Kconfig.public    # 对应用可见的公共配置

配置选项

通过 menuconfig 配置以下关键选项：

OTA

选项	说明	默认值
`CONFIG_BOOT_OTA_PACKAGE`	启用 OTA 升级功能（TAR/TXZ 解包写分区，自动启用二阶段）	n
`CONFIG_BOOT_OTA_SOURCE_TF`	允许从 TF 卡读取 OTA 包	n
`CONFIG_BOOT_CONTROL_STORE_FLASH`	使用 Flash 存储 OTA 控制信息	n

ADB Recovery

选项	说明	默认值
`CONFIG_BOOT_ADB`	启用 ADB Recovery（自动启用二阶段）	n
`CONFIG_BOOT_ADB_BACKEND_TINYUSB`	使用 TinyUSB 作为 USB 后端	y (默认)
`CONFIG_BOOT_ADB_BACKEND_CHERRYUSB`	使用 CherryUSB 作为 USB 后端	n
`CONFIG_BOOT_ADB_SHELL`	启用 ADB Shell（依赖 Letter Shell）	n
`CONFIG_BOOT_ADB_SYNC`	启用 ADB 文件推送/拉取	n
`CONFIG_BOOT_ADB_SDMMC_RAW`	启用 RAW SDMMC 访问（`/RAW/SDRAW/...`）	n
`CONFIG_BOOT_ADB_SDMMC_FS`	挂载 TF 卡 FAT 文件系统（默认根 `/SD:/adb/`）	n

看门狗

选项	说明	默认值
`CONFIG_BOOT_WDT`	启用 boot 阶段看门狗（CP 核 WDT）	n
`CONFIG_BOOT_WDT_BEFORE_JUMP`	跳转应用前启用看门狗	n

日志

选项	说明	默认值
`CONFIG_BOOT_LOG_LEVEL`	日志级别（NON/ERR/WRN/INF/DBG）	INF
`CONFIG_BOOT_EARLY_LOG`	启用 boot_f 阶段早期日志	n

API 参考

以下 API 供应用侧调用，无需构建完整 boot 镜像即可链接。

OTA API (`uboot_ota_api.h`)

int uboot_ota_start_from_flash(uint32_t offset, uint32_t size);
int uboot_ota_start_from_tf(const char *path);
int uboot_ota_start_from_ota_partition(void);
int uboot_ota_start(const struct uboot_ota_request *req);
int uboot_ota_get_last_failure(uboot_ota_failure_info_t *info);

Recovery API (`uboot_recovery_api.h`)

int uboot_recovery_request(uboot_recovery_mode_t mode);

Watchdog API (`uboot_wdt_api.h`)

int uboot_wdt_feed(void);
int uboot_wdt_enable(void);
int uboot_wdt_disable(void);

构建依赖

boot_f（始终需要）：arcs-hal、libc、libm
boot_s（二阶段）：+ freertos、heap
ADB Sync / TF OTA：+ lsfs、disk
ADB Shell：+ letter-shell
日志：+ easylogger