RK3588 系统分区与启动流程完整分析

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本文档基于对 RK3588 平台的系统分析，涵盖 BootROM、分区布局、U-Boot 编译、FIT 镜像、Miniloader、烧录机制等关键技术主题。

RK3588 BootROM (Maskrom) 机制
启动介质与搜索顺序
IDB (IDBlock) 详解
完整启动流程
U-Boot 编译流程
FIT 镜像分析
Miniloader 详解
分区表与存储布局
烧录机制与地址映射
SPI Loader 跳转到 eMMC U-Boot
固件版本兼容性
关键命令行工具
SPI 镜像分析案例
常见问题排查
附录

1. RK3588 BootROM (Maskrom) 机制

1.1 什么是 Maskrom

Maskrom 是固化在 RK3588 芯片内部 ROM（只读存储器）中的出厂代码，出厂后不可更改。大小约为 20-32KB。它是 RK3588 上电后执行的第一段代码。

1.2 Maskrom 的职责

最小化初始化：初始化芯片的基本硬件（时钟、内部 SRAM 等）
启动介质检测：按固定顺序扫描启动设备
加载 IDB (IDBlock)：从启动介质读取第一级固件到内部 SRAM
固件验证：对 IDB 中包含的固件镜像进行校验和验证
跳转执行：将控制权移交到 TPL/SPL

1.3 Maskrom 模式

当 BootROM 在所有启动介质上都找不到有效固件时，芯片进入 Maskrom 模式（也称为 "rockusb" 模式）。在此模式下：

芯片通过 USB OTG 接口与主机通信
主机工具（如 rkdeveloptool、upgrade_tool）可以识别设备
可以下载固件（MiniLoader）到内部 SRAM，启动最小系统
这是"救砖"的基础——只要芯片能进 Maskrom，就能恢复

1.4 Maskrom 代码来源

Maskrom 代码由 Rockchip 在芯片流片时烧录，无法从软件层面读取或修改。它是整个可信启动链的信任根（Root of Trust）。

2. 启动介质与搜索顺序

2.1 支持的启动介质

RK3588 BootROM 支持的启动介质：

介质类型	接口	说明
SPI NOR Flash	FSPI (Flexible SPI)	通常 16MB，用于存放 boot 固件
SPI NAND Flash	FSPI	更大容量，较少使用
eMMC	eMMC 5.1	最常用的主存储
SD Card	SDMMC	可插拔启动

2.2 启动搜索顺序

RK3588 BootROM 按以下顺序搜索可启动固件：

SPI NOR → SPI NAND → eMMC → SD Card → USB Maskrom 模式

关键细节：

不是"并行扫描"，而是串联优先级——先找到就用
如果 SPI Flash 烧录了有效固件，始终从 SPI 启动
如果 SPI Flash 是空的或校验失败，则往下尝试 eMMC
如果所有介质都找不到有效固件，进入 USB Maskrom 模式

2.3 SPL 的二次启动

SPL (U-Boot SPL) 启动后有自己的启动搜索顺序：

SD Card → eMMC → SPI Flash

这与 BootROM 的顺序不同——SPL 优先尝试 SD Card 和 eMMC，最后才是 SPI Flash。

3. IDB (IDBlock) 详解

3.1 什么是 IDB

IDB（IDBlock，标识块/初始化数据块）是 RK3588 存储介质上存放 BootROM 可加载固件镜像的特殊区域。它包含：

TPL (Tiny Program Loader)：通常为 ddr.bin，负责 DDR 初始化
SPL (Secondary Program Loader)：spl.bin，负责加载下一阶段（ATF/OP-TEE/U-Boot）

3.2 IDB 在存储介质上的位置

IDB 从 Sector 64（LBA 64，即 64 × 512B = 32KB 偏移）开始存放：

+------------------+  Sector 0 (LBA 0)
|   GPT/MBR Header  |
+------------------+  Sector 1-63
|   分区表/GPT Entries |
+------------------+  Sector 64 (LBA 64) ← IDB 开始
|   IDB Block 0    |  ← 主副本
+------------------+  Sector 1088
|   IDB Block 1    |  ← 备份 1
+------------------+  Sector 2112
|   IDB Block 2    |  ← 备份 2
+------------------+  Sector 3136
|   IDB Block 3    |  ← 备份 3
+------------------+  Sector 4160
|   IDB Block 4    |  ← 备份 4
+------------------+

Sector 0-63（前 32KB）保留给分区表，因此 IDB 从 Sector 64 开始。

3.3 IDB 备份机制

IDB 共有 5 份相同的副本，分别位于：

副本编号	起始 Sector	偏移地址
主副本	64	0x8000 (32KB)
备份 1	1088	0x88000 (544KB)
备份 2	2112	0x108000 (1056KB)
备份 3	3136	0x188000 (1568KB)
备份 4	4160	0x208000 (2080KB)

每个副本间距为 1024 sectors = 512KB。

BootROM 读取 IDB 时，如果主副本校验失败，会依次尝试备份副本，直到找到有效固件。这正是"备份机制"的核心意义——即使在写入过程中断电，也有冗余副本可用。

3.4 IDB 内容组成

IDB 镜像（idbloader.img）由两部分拼合而成：

idbloader.img = ddr.bin (TPL) + spl.bin (SPL)

ddr.bin：负责初始化 DDR 内存控制器，使 DRAM 可用
spl.bin：在 DDR 初始化完成后运行，负责找到并加载 ATF、OP-TEE 和 U-Boot proper

3.5 TPL (ddr.bin) 与 SPL 的关系

ddr.bin 是 Rockchip 提供的闭源二进制，是一个完整的 TPL 替代品
它不仅仅做 DDR 初始化，还实现了 BootROM → SPL 过渡所需的完整功能
编译时 ddr.bin 和 spl.bin（由 U-Boot SPL 源码编译而来）被合并为 idbloader.img
合并工具：tools/mkimage（U-Boot 自带）

4. 完整启动流程

4.1 6 阶段启动流程

┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 阶段 1: BootROM (Maskrom)                                │
│   - 上电复位，执行固化在 ROM 中的代码                       │
│   - 初始化 SRAM、时钟                                     │
│   - 按优先级扫描启动介质                                    │
│   - 从存储介质 Sector 64 加载 IDB 到内部 SRAM              │
│   - 校验 IDB 中 TPL 固件的签名                             │
│   - 跳转到 TPL 入口                                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 阶段 2: TPL (ddr.bin) - 运行于内部 SRAM                   │
│   - 初始化 DDR PHY 和控制器                                │
│   - 训练 DDR 时序                                         │
│   - 将 SPL 加载到 DRAM                                    │
│   - 跳转到 SPL 入口                                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 阶段 3: SPL (spl.bin) - 运行于 DRAM                       │
│   - 初始化更多外设（eMMC、SD、SPI 等）                      │
│   - 从存储介质加载 ATF (BL31) 到 DRAM                      │
│   - 加载 OP-TEE (BL32) 到 DRAM                            │
│   - 加载 U-Boot proper (BL33) 到 DRAM                     │
│   - 返回到 ATF                                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 阶段 4: ATF (BL31) - EL3                                 │
│   - 配置安全监控调用 (SMC)                                  │
│   - 初始化 PSCI (CPU idle/hotplug)                        │
│   - 切换到 S-EL1 启动 OP-TEE                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 阶段 5: OP-TEE (BL32) - S-EL1                            │
│   - 初始化可信执行环境 (TEE)                                │
│   - 建立安全存储、安全时钟等                                 │
│   - 返回到 ATF (EL3)                                      │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 阶段 6: U-Boot (BL33) - EL2                              │
│   - 初始化剩余外设（显示、网络、USB 等）                      │
│   - 加载内核 (Image/Image.gz) 和 DTB                       │
│   - 准备内核命令行参数 (cmdline)                             │
│   - 通过 booti 跳转到内核                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘

4.2 异常级别切换流程

EL3 (ATF/BL31)
  │
  ├─→ S-EL1 (OP-TEE/BL32)
  │     └─→ 初始化完成后返回 EL3
  │
  └─→ EL2 (U-Boot/BL33)
        └─→ 启动内核时切换到 EL2 → EL1 (Linux Kernel)

4.3 各阶段存储位置

阶段	镜像	存储位置	加载到
TPL	ddr.bin (idbloader.img)	eMMC/SPI Sector 64	内部 SRAM
SPL	spl.bin (idbloader.img)	eMMC/SPI Sector 64+	DRAM
ATF	bl31.img	boot 分区 (FIT)	DRAM
OP-TEE	tee.bin	boot 分区 (FIT)	DRAM (安全区域)
U-Boot	u-boot.bin	boot 分区 (FIT)	DRAM
Linux	Image + DTB	boot 分区	DRAM

5. U-Boot 编译流程

5.1 编译脚本调用链

build.sh
  └─→ make.sh
       ├─→ 环境配置与依赖检查
       ├─→ make <defconfig>
       ├─→ make all
       │    ├─→ 编译 TPL/SPL（如果从 U-Boot 源码编译）
       │    ├─→ 编译 ATF (BL31)
       │    ├─→ 编译 OP-TEE (BL32)
       │    └─→ 编译 U-Boot proper (BL33)
       └─→ pack_images()
            ├─→ 生成 idbloader.img (ddr.bin + u-boot-spl.bin)
            ├─→ 生成 uboot.img / u-boot.itb (FIT 镜像)
            └─→ 组装 trust.img (ATF + OP-TEE + U-Boot)

5.2 三种打包模式

模式	输出文件	说明
FIT	`u-boot.itb`	Flattened Image Tree，将所有固件打包为单个镜像
DECOMP	分散文件	各镜像独立存放（用于调试）
RKFW（默认）	`update.img`	Rockchip 固件包格式，包含完整分区和固件

5.3 关键文件对应关系

输出文件	组成	用途
`idbloader.img`	ddr.bin + spl.bin	烧录到 IDB 区域 (Sector 64)
`u-boot.itb` / `uboot.img`	bl31.elf + tee.bin + u-boot-nodtb.bin + u-boot.dtb	放到 boot 分区
`trust.img`	bl31.elf + tee.bin	安全固件包（部分方案使用）
`update.img`	完整固件包	`RKDevTool` 一键烧录

5.4 FIT 镜像生成函数 fit_gen_uboot_itb()

以下是 RK3588 U-Boot make.sh 中生成 FIT 镜像的关键逻辑：

fit_gen_uboot_itb()
  1. 准备 bl31.elf (ATF), tee.bin (OP-TEE), u-boot-nodtb.bin, u-boot.dtb
  2. 调用 mkimage 工具创建 FIT 镜像
  3. 可选：使用 RSA 密钥对其进行签名
  4. 输出 u-boot.itb 或 uboot.img

如果启用了 CONFIG_FIT_SIGNATURE，还会使用 RSA 密钥签名，使 U-Boot SPL 在加载时验证镜像完整性。

6. FIT 镜像分析

6.1 什么是 FIT

FIT（Flattened Image Tree）是 U-Boot 的一种固件打包格式，使用 Device Tree 语法描述镜像结构。它将多个二进制镜像组织到一个 .itb 文件中。

6.2 FIT 镜像结构

典型的 RK3588 FIT 镜像 (u-boot.itb) 内部结构：

u-boot.itb (FIT Image)
├── FIT Header
├── Image Tree (Device Tree 格式，描述镜像结构)
├── configuration-1
│   ├── fdt: u-boot.dtb
│   │   └── hash@1 (SHA256)
│   ├── firmware: u-boot-nodtb.bin (BL33)
│   │   └── hash@1 (SHA256)
│   ├── loadables: bl31.elf (ATF/BL31)
│   │   └── hash@1 (SHA256)
│   └── loadables: tee.bin (OP-TEE/BL32)
│       └── hash@1 (SHA256)
└── (可选的 RSA 签名)

6.3 编译输出数据分析

以下是实际编译输出中 FIT 镜像的组成部分（来自实际日志）：

组件	文件名	典型大小
ATF (BL31)	bl31.elf	~80KB
OP-TEE (BL32)	tee.bin	~300KB
U-Boot	u-boot-nodtb.bin	~1MB
Device Tree	u-boot.dtb	~180KB
总计	u-boot.itb	~1.5-2MB

6.4 SPL 加载 FIT 的过程

SPL 从存储介质的 boot 分区读取 u-boot.itb
SPL 解析 FIT header，找到各组件的位置
SPL 验证每个组件的哈希值（如启用了验证）
SPL 将 ATF (BL31) 和 OP-TEE (BL32) 加载到安全 DRAM 区域
SPL 将 U-Boot (BL33) 加载到 DRAM
SPL 返回到 ATF (BL31)，ATF 再依次初始化 OP-TEE 和 U-Boot

7. Miniloader 详解

7.1 什么是 Miniloader

Miniloader 是一个小型引导加载程序，通常在 Maskrom 模式下通过 upgrade_tool 的 db 命令下载到芯片内部 SRAM 中运行。它是 Maskrom 模式下与主机通信、执行烧录操作的基础。

7.2 Miniloader 的作用

在 Maskrom 模式下初始化 DDR 和基本外设
使主机可以读写 eMMC/SPI Flash 等存储介质
是执行 ul（upload/write loader）和 wl（write at LBA）命令的前提
相当于"烧录模式下的最小系统"

7.3 Miniloader 生成流程

Miniloader 由 boot_merger 工具生成：

RK3588MINIALL.ini (配置文件)
    │
    ├── DDR_BIN:      指定 ddr.bin 路径
    ├── USBDIDR:      指定 USB 描述符相关配置
    ├── FLASH_CONFIG: 指定 Flash 配置
    │
    └─→ boot_merger 工具
          └─→ 生成 MiniloaderAll.bin (Miniloader)

7.4 Miniloader 与 IDB 的关系

IDB（idbloader.img）是上电自动加载的固件
Miniloader 是 Maskrom 模式下通过 USB 下载的固件
两者功能相似（都包含 DDR 初始化 + 基本驱动），但在不同阶段使用

8. 分区表与存储布局

8.1 GPT 分区表

RK3588 使用 GPT（GUID Partition Table）分区表格式。分区信息由 parameter.txt 定义：

# 示例 parameter.txt 片段
CMDLINE: mtdparts=rk29xxnand:
    0x00002000@0x00002000(uboot),
    0x00010000@0x00004000(boot),
    0x00020000@0x00014000(rootfs),
    -@0x00034000(userdata)

8.2 分区偏移计算

UI 中显示的分区偏移（如 0x26000）是以 Sector (512B) 为单位：

分区	起始 Sector	结束 Sector	标签	大小
uboot	0x2000 (8192)	0x3FFF	"uboot"	4MB
boot	0x4000 (16384)	0x13FFF	"boot"	32MB
rootfs	0x14000 (81920)	0x33FFF	"rootfs"	约 64MB
userdata	0x34000 (212992)	末尾	"userdata"	剩余空间

实际偏移字节数 = Sector 号 × 512。

8.3 典型的 eMMC 完整布局

┌─────────────────┐  Sector 0 (LBA 0)
│  MBR (Protective)│
├─────────────────┤  Sector 1
│  GPT Header      │
├─────────────────┤  Sector 2-63
│  GPT Entries     │  (共 32KB，可容纳 128 个分区条目)
├─────────────────┤  Sector 64 (0x8000)
│                  │
│  IDB (主 + 4备份) │  5 份副本，占约 2.5MB
│                  │
├─────────────────┤  Sector 0x2000 (8192)
│  uboot 分区      │  idbloader.img 的原始副本（可选）
├─────────────────┤  Sector 0x4000 (16384)
│  boot 分区       │  u-boot.itb (FIT) + Linux Kernel + DTB
├─────────────────┤  Sector 0x14000 (81920)
│  rootfs 分区     │  Ubuntu 根文件系统 (ext4)
├─────────────────┤  Sector 0x34000 (212992)
│  userdata 分区   │  用户数据 (ext4)
└─────────────────┘

8.4 PARTUUID 格式

GPT 分区表的 PARTUUID

GPT 分区使用完整的 36 字符 UUID（格式: 8-4-4-4-12）：

PARTUUID=614e0000-0000-4b53-8000-1d28000054a9

MBR 分区表的 PARTUUID

MBR 分区使用 SSSSSSSS-PP 格式：

PARTUUID=009009-09

其中 SSSSSSSS 是 32 位 NT 磁盘签名（零填充的十六进制），PP 是分区号（零填充的十六进制，从 1 开始）。

注意事项

GPT 分区必须使用完整 UUID，不能简写
614e0000-0000 这种短格式既不是有效的 GPT UUID，也不符合 MBR 格式
可以在系统运行后通过以下命令验证：

bash

ls -l /dev/disk/by-partuuid/
blkid | grep PARTUUID

9. 烧录机制与地址映射

9.1 upgrade_tool 关键命令

命令	全称	作用	目标地址
`db`	download boot	下载 Miniloader 到芯片内部 SRAM 并执行	SRAM（非存储介质地址）
`ul`	upload loader	将 idbloader.img 写入存储介质 IDB 区域	自动写入 Sector 64
`wl`	write at LBA	将数据写入存储介质的指定 LBA 位置	用户指定的 LBA
`rd`	read	从存储介质读取数据	用户指定的 LBA
`ef`	erase flash	擦除指定存储介质	指定介质
`ssd`	show storage device	列出所有存储设备及其容量	-

9.2 烧录地址映射表

烧录时工具内部维护的地址映射：

逻辑名称	LBA 偏移 (Sector)	字节偏移	内容
gpt	0x00 (0)	0x000000	GPT Partition Table
idblock	0x40 (64)	0x008000	idbloader.img (IDB)
uboot	0x2000 (8192)	0x400000	uboot.img (uboot 分区)
boot	0x4000 (16384)	0x800000	boot.img (boot 分区)
rootfs	0x14000 (81920)	0x2800000	rootfs (rootfs 分区)
userdata	0x34000 (212992)	0x6800000	userdata (userdata 分区)

9.3 关键地址对应关系

0x00 = Sector 0，是 GPT 分区表
0x40 (Sector 64) = IDB 开始位置
BootROM 搜索 Sector 64（而不是 Sector 0）
wl 0x2000 uboot.img = 将 uboot.img 写入 LBA 8192（即 4MB 偏移处）
ul idbloader.img = 自动写入 IDB 全部 5 份副本（Sector 64-4160）

9.4 IDB 写入行为

当执行 ul 命令写入 IDB 时：

ddr.bin + spl.bin 被合并为 idblock 格式
第一份写入 Sector 64-1087
重复 4 次备份：
- 备份 1: Sector 1088-2111
- 备份 2: Sector 2112-3135
- 备份 3: Sector 3136-4159
- 备份 4: Sector 4160-5183

9.5 `wl` 与 `ul` 的区别

命令	目标	行为
`ul`	IDB 专用	自动写入 Sector 64 起的所有 5 份 IDB 备份
`wl`	通用	按用户指定的 LBA 写入，不自动处理备份

10. SPI Loader 跳转到 eMMC U-Boot

10.1 场景描述

当 SPI Flash 作为主启动介质（存放 IDB 和 U-Boot），但希望在 eMMC 上运行完整的 Linux 系统时，SPI 中的 U-Boot SPL 需要将控制权转移到 eMMC 上的 U-Boot。

10.2 实现方式

在 SPI Flash 中存放:

IDB (ddr.bin + spl.bin) — SPL 从 SPI 加载
U-Boot FIT (u-boot.itb) — 可以放在 SPI 或 eMMC

加载链:

SPI BootROM → SPI SPL → 从 eMMC boot 分区加载 u-boot.itb → U-Boot → Linux

10.3 SPL 的设备选择

SPL 通过设备树或配置选择从哪里加载下一阶段镜像。在 U-Boot 的 SPL 配置中，可以设置 CONFIG_SYS_MMCSD_RAW_MODE_U_BOOT_SECTOR 来指定 eMMC 上 U-Boot 的位置。

10.4 FSPI (Flexible SPI) 控制器

FSPI 控制器通过 CONFIG_SPL_SPI_FLASH_SUPPORT 和相关配置启用。SPL 使用 FSPI 驱动读取 SPI NOR Flash 内容（包括 FIT 镜像）。

11. 固件版本兼容性

11.1 DDR bin 与 BL31 的版本依赖

DDR 固件（ddr.bin）在内部 SRAM 中运行，完成后将 DRAM 控制权移交给 ATF（BL31）。两者之间存在握手协议。

关键版本标识：

Magic 值	版本	兼容性
`0xFead0001`	旧版 ddr.bin	需搭配对应旧版 BL31
`0xFead0004`	新版 ddr.bin	需搭配对应新版 BL31
`0xFead0005`	最新版	需搭配对应新版 BL31

11.2 版本不匹配的症状

如果 ddr.bin 和 BL31 版本不兼容：

设备可能卡在启动阶段（DDR 初始化后立即崩溃）
出现 DDR 相关或 SError 异常
串口输出停在上电阶段不再继续

11.3 解决方案

始终从同一 SDK 版本中取 ddr.bin 和 BL31
版本信息可以从 Rockchip 芯片手册对应版本号章节确认
不要混用不同 SDK 版本的 ddr.bin 和 BL31

12. 关键命令行工具

12.1 upgrade_tool

Linux 下用于与 RK3588 Maskrom/Loader 模式通信的工具。

常用命令：

bash

# 列出所有连接的 Rockchip 设备
upgrade_tool ld

# 列出存储设备
upgrade_tool ssd

# 下载 Miniloader 到 SRAM 并执行
upgrade_tool db MiniloaderAll.bin

# 写入 IDB（自动写入 5 份副本）
upgrade_tool ul idbloader.img

# 在指定 LBA 写入数据
upgrade_tool wl 0x2000 uboot.img

# 在指定 LBA 读取数据到文件
upgrade_tool rl 0x2000 0x4000 dump.bin

# 擦除 eMMC
upgrade_tool ef

12.2 rkdeveloptool

开源替代工具，功能和 upgrade_tool 类似：

bash

# 列出设备
rkdeveloptool ld

# 下载并执行固件
rkdeveloptool db MiniloaderAll.bin

# 写入 GPT 分区表
rkdeveloptool gpt parameter.txt

# 按分区名写入
rkdeveloptool wl 0x2000 uboot.img      # 按 LBA 写入
rkdeveloptool wlx uboot uboot.img       # 按分区名写入

12.3 RKDevTool

Windows GUI 工具，支持一键烧录 update.img 或逐分区配置烧录。

13. SPI 镜像分析案例

13.1 案例概述

用户提供了一个 SPI 烧录镜像，大小约为 16MB（对应典型的 SPI NOR Flash 容量）。

13.2 镜像结构分析

使用 hexdump -C 分析的 SPI 镜像布局：

偏移	大小	内容	说明
0x000000	~512KB	IDB (5 副本)	ddr.bin + spl.bin，分布在 5 个备份位置
0x080000	~2MB	u-boot.itb	FIT 镜像，包含 ATF + OP-TEE + U-Boot
其余	-	未使用/填充	剩余 SPI Flash 空间

13.3 识别 IDB 的方法

通过搜索 IDB 的 Magic 签名可以定位 IDB 副本：

bash

hexdump -C spi_image.bin | grep "IDB\|idblock\|fead"

13.4 SPI 镜像的生成方法

通常使用以下流程生成 SPI 烧录镜像：

创建一个与 SPI Flash 容量相同的空文件
将 IDB 写入 Sector 64 偏移处
将 u-boot.itb 写入 boot 分区位置
输出完整的 SPI 镜像文件（如 spi_image.img）

14. 常见问题排查

14.1 找不到 root 分区

症状: 内核启动后打印 Waiting for root file system... 然后重启

常见原因与解决:

原因	解决方法
PARTUUID 不完整 (如 `root=PARTUUID=614e0000-0000`)	使用完整 UUID: `root=PARTUUID=614e0000-0000-4b53-8000-1d28000054a9`
rootfs 分区为空	检查 rootfs 是否已正确烧录
文件系统损坏	通过 Maskrom 模式重新烧录 rootfs
MMC 驱动未加载	使用设备名 `/dev/mmcblk0p3` 替代 PARTUUID

14.2 设备反复重启到 Maskrom

症状: 设备上电后直接进入 Maskrom 模式

原因:

eMMC 存储为空（全新芯片或被擦除）
IDB 区域损坏
SPI Flash 为空但有 SPI 芯片

解决:

检查 upgrade_tool ssd 输出确认存储设备状态
用 db 下载 Miniloader，然后 ul 写入 IDB
如仍无法启动，使用完整的 update.img 进行 uf 更新

14.3 DDR 初始化失败

症状: 设备在 TPL 阶段挂起，串口无输出或仅有 BootROM 输出

原因:

DDR bin 版本与硬件不匹配
DDR 电源问题
BL31 版本与 ddr.bin 不兼容

解决:

确认使用正确的 ddr.bin（从对应 SDK 版本提取）
检查 DDR bin 和 BL31 的 Magic 值是否兼容
尝试从不同 SDK 版本获取匹配的固件

14.4 SPL 无法找到 u-boot.itb

症状: SPL 打印 "Trying to boot from MMC1" 或 "SPL: failed to boot from all boot devices"

原因:

uboot.img 未正确烧录到 boot 分区
boot 分区的 LBA 偏移配置错误
FIT 镜像签名失败（如果启用了验证）

解决:

用 upgrade_tool wl 确认 boot 分区的 LBA 地址
检查 boot 分区内容：upgrade_tool rl 0x4000 0x4000 boot_dump.bin
使用 dumpimage -l u-boot.itb 检查 FIT 镜像结构是否正确

15. 附录

附录 A: 常用验证命令

bash

# 查看分区表
sudo gdisk -l /dev/mmcblk0

# 查看 PARTUUID 符号链接
ls -l /dev/disk/by-partuuid/
ls -l /dev/disk/by-partlabel/

# 查看块设备信息
blkid

# 查看 U-Boot FIT 镜像内容
dumpimage -l u-boot.itb

# 查看 hexdump（搜索特定签名）
hexdump -C idbloader.img | head -100

# 查看 U-Boot 环境变量
fw_printenv

附录 B: 关键配置文件

文件	位置	作用
`parameter.txt`	SDK 根目录	定义分区布局
`RK3588MINIALL.ini`	SDK rkbin/ 目录	Miniloader 和 IDB 配置
`package-file`	SDK 根目录	定义 update.img 打包方式
`.config`	U-Boot 源码目录	U-Boot 编译配置

附录 C: 参考资源

Rockchip RK3588 TRM (Technical Reference Manual)
Rockchip Linux SDK 文档
U-Boot 源码 doc/README.rockchip
ATF (ARM Trusted Firmware) 文档

文档生成日期: 2026-05-10 基于对话内容: 多轮 RK3588 启动与分区相关技术讨论

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RK3588 系统分区与启动流程完整分析 ​

目录 ​

1. RK3588 BootROM (Maskrom) 机制 ​

1.1 什么是 Maskrom ​

1.2 Maskrom 的职责 ​

1.3 Maskrom 模式 ​

1.4 Maskrom 代码来源 ​

2. 启动介质与搜索顺序 ​

2.1 支持的启动介质 ​

2.2 启动搜索顺序 ​

2.3 SPL 的二次启动 ​

3. IDB (IDBlock) 详解 ​

3.1 什么是 IDB ​

3.2 IDB 在存储介质上的位置 ​

3.3 IDB 备份机制 ​

3.4 IDB 内容组成 ​

3.5 TPL (ddr.bin) 与 SPL 的关系 ​

4. 完整启动流程 ​

4.1 6 阶段启动流程 ​

4.2 异常级别切换流程 ​

4.3 各阶段存储位置 ​

5. U-Boot 编译流程 ​

5.1 编译脚本调用链 ​

5.2 三种打包模式 ​

5.3 关键文件对应关系 ​

5.4 FIT 镜像生成函数 fit_gen_uboot_itb() ​

6. FIT 镜像分析 ​

6.1 什么是 FIT ​

6.2 FIT 镜像结构 ​

6.3 编译输出数据分析 ​

6.4 SPL 加载 FIT 的过程 ​

7. Miniloader 详解 ​

7.1 什么是 Miniloader ​

7.2 Miniloader 的作用 ​

7.3 Miniloader 生成流程 ​

7.4 Miniloader 与 IDB 的关系 ​

8. 分区表与存储布局 ​

8.1 GPT 分区表 ​

8.2 分区偏移计算 ​

8.3 典型的 eMMC 完整布局 ​

8.4 PARTUUID 格式 ​

GPT 分区表的 PARTUUID ​

MBR 分区表的 PARTUUID ​

注意事项 ​

9. 烧录机制与地址映射 ​

9.1 upgrade_tool 关键命令 ​

9.2 烧录地址映射表 ​

9.3 关键地址对应关系 ​

9.4 IDB 写入行为 ​

9.5 wl 与 ul 的区别 ​

10. SPI Loader 跳转到 eMMC U-Boot ​

10.1 场景描述 ​

10.2 实现方式 ​

10.3 SPL 的设备选择 ​

10.4 FSPI (Flexible SPI) 控制器 ​

11. 固件版本兼容性 ​

11.1 DDR bin 与 BL31 的版本依赖 ​

11.2 版本不匹配的症状 ​

11.3 解决方案 ​

12. 关键命令行工具 ​

12.1 upgrade_tool ​

12.2 rkdeveloptool ​

12.3 RKDevTool ​

13. SPI 镜像分析案例 ​

13.1 案例概述 ​

13.2 镜像结构分析 ​

13.3 识别 IDB 的方法 ​

13.4 SPI 镜像的生成方法 ​

14. 常见问题排查 ​

14.1 找不到 root 分区 ​

14.2 设备反复重启到 Maskrom ​

14.3 DDR 初始化失败 ​

14.4 SPL 无法找到 u-boot.itb ​

15. 附录 ​

附录 A: 常用验证命令 ​

附录 B: 关键配置文件 ​

附录 C: 参考资源 ​

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RK3588 系统分区与启动流程完整分析

目录

1. RK3588 BootROM (Maskrom) 机制

1.1 什么是 Maskrom

1.2 Maskrom 的职责

1.3 Maskrom 模式

1.4 Maskrom 代码来源

2. 启动介质与搜索顺序

2.1 支持的启动介质

2.2 启动搜索顺序

2.3 SPL 的二次启动

3. IDB (IDBlock) 详解

3.1 什么是 IDB

3.2 IDB 在存储介质上的位置

3.3 IDB 备份机制

3.4 IDB 内容组成

3.5 TPL (ddr.bin) 与 SPL 的关系

4. 完整启动流程

4.1 6 阶段启动流程

4.2 异常级别切换流程

4.3 各阶段存储位置

5. U-Boot 编译流程

5.1 编译脚本调用链

5.2 三种打包模式

5.3 关键文件对应关系

5.4 FIT 镜像生成函数 fit_gen_uboot_itb()

6. FIT 镜像分析

6.1 什么是 FIT

6.2 FIT 镜像结构

6.3 编译输出数据分析

6.4 SPL 加载 FIT 的过程

7. Miniloader 详解

7.1 什么是 Miniloader

7.2 Miniloader 的作用

7.3 Miniloader 生成流程

7.4 Miniloader 与 IDB 的关系

8. 分区表与存储布局

8.1 GPT 分区表

8.2 分区偏移计算

8.3 典型的 eMMC 完整布局

8.4 PARTUUID 格式

GPT 分区表的 PARTUUID

MBR 分区表的 PARTUUID

注意事项

9. 烧录机制与地址映射

9.1 upgrade_tool 关键命令

9.2 烧录地址映射表

9.3 关键地址对应关系

9.4 IDB 写入行为

9.5 `wl` 与 `ul` 的区别

10. SPI Loader 跳转到 eMMC U-Boot

10.1 场景描述

10.2 实现方式

10.3 SPL 的设备选择

10.4 FSPI (Flexible SPI) 控制器

11. 固件版本兼容性

11.1 DDR bin 与 BL31 的版本依赖

11.2 版本不匹配的症状

11.3 解决方案

12. 关键命令行工具

12.1 upgrade_tool

12.2 rkdeveloptool

12.3 RKDevTool

13. SPI 镜像分析案例

13.1 案例概述

13.2 镜像结构分析

13.3 识别 IDB 的方法

13.4 SPI 镜像的生成方法

14. 常见问题排查

14.1 找不到 root 分区

14.2 设备反复重启到 Maskrom

14.3 DDR 初始化失败

14.4 SPL 无法找到 u-boot.itb

15. 附录

附录 A: 常用验证命令

附录 B: 关键配置文件

附录 C: 参考资源