片内 BOOTROM → 板载 SPI NAND miniboot 分区（BL1+FIP 安全 Bootloader，内置 U-Boot）→ SD 卡 /boot Linux 镜像 → SD 卡 rootfs（系统 + 驱动 + AI 中间件 + 业务应用）

完整分层详解启动链路：片内 BOOTROM → SPI NAND miniboot → SD/boot 内核 → SD rootfs

整体逻辑总览

启动分为四大层级，介质完全隔离：芯片内置只读 ROM → 主板焊死 SPI NAND Flash → SD 卡启动分区 → SD 卡系统根分区；底层安全引导全部固化在板载 Flash，操作系统、业务程序完全存于 SD 卡，两者互不覆盖。

第一层：片内 BOOTROM（SoC 芯片内部固化，无外部存储参与）

1. 存放载体 集成在旭日 5 ASIC 芯片内部的一次性可编程只读 ROM，出厂烧录、不可擦除、不可修改，不属于 SPI NAND/SD 卡任何外部存储。
2. 上电执行时机 整机通电后第一个运行代码，无任何前置初始化。
3. 唯一核心功能 硬件默认启动逻辑：初始化 SPI 控制器，读取板载 SPI NAND Flash miniboot 分区最起始位置的 BL1.bin，加载到芯片片内 SRAM（此时 DDR 内存未初始化，只能用片内极小内存运行）。
4. 特点 无加密固件、无系统、无驱动，仅一段极简读取跳转逻辑；无论 SD 卡损坏、丢失，BOOTROM 都会正常执行。

第二层：板载 SPI NAND Flash miniboot 分区（BL1+FIP 完整安全 Bootloader，内置 U-Boot）

整块 128MB SPI NAND 焊死在主板，独立 MTD 分区命名miniboot，存放 ARM TF-A 全套安全启动固件，全程不依赖 SD 卡。

2.1 内部存储结构

miniboot 分区内部分为 A/B 双备份槽（防升级变砖），每个槽固定两段二进制：

1. BL1.bin（独立前置引导，不在 FIP 包内）
2. fip.bin（FIP 固件镜像包，容器格式）

2.2 各固件作用与执行顺序

1. BL1（一级安全引导） 由 BOOTROM 载入 SRAM 运行；初始化 SPI NAND、校验固件签名 / 哈希，读取同槽内 fip.bin 固件包。
2. FIP 包内部封装 4 段固件，BL1 解析后依次加载
   • BL2：二级引导，核心任务初始化 LPDDR4 内存，把后续固件搬运至 DDR 运行；
   • BL31：ARM 可信监控固件 EL3，管理多核启动、电源复位、安全世界 / 普通世界切换；
   • BL32 OP-TEE：可信执行环境 TEE 安全操作系统，负责密钥、加密、安全外设访问；
   • BL33 U-Boot：主引导程序（链路末尾的 Bootloader），提供命令行、MMC/SD 卡扫描、内核加载逻辑。

2.3 本层整体特性

1. 全链路安全校验：BL1、FIP 内所有固件均带签名，非法篡改无法启动；
2. SD 卡失效兼容：SD 卡拔出 / 损坏时，本层完整跑完串口打印，最终进入 Fastboot 刷机模式；
3. 升级隔离：烧录 SD 系统镜像不会修改 miniboot 分区固件，更新 BL1/U-Boot 必须单独刷 miniboot.img。

第三层：SD 卡 /boot Linux 镜像（SD 卡 FAT32 启动分区）

U-Boot 是本层入口，U-Boot 初始化 MMC 控制器后扫描 SD 卡，读取第一个 FAT32 分区 /boot，内容属于 Linux 启动前置资源，非完整系统：

1. 核心 Linux 镜像：Image（标准内核）/Image-rt（实时内核，运动控制低延迟）；
2. 硬件设备树：devicetree.dtb，区分 X5 V1.0/V3.0 底板，描述 MIPI、CAN FD、40Pin IO、以太网等硬件资源；
3. 启动脚本：boot.cmd 文本 + boot.scr（mkimage 打包 U-Boot 可识别二进制脚本），定义内核加载地址、启动参数 bootargs；
4. 硬件固件：Wi-Fi / 蓝牙固件、MIPI ISP 图像处理固件。

执行动作

U-Boot 将内核、dtb 加载到 DDR 指定地址，传入硬件参数，跳转启动 Linux 内核，控制权移交操作系统。

第四层：SD 卡 rootfs（ext4 根文件系统：系统 + 驱动 + AI 中间件 + 业务应用）

Linux 内核挂载 SD 卡第二大 ext4 分区作为系统根目录 /，整机运行环境全部在此，细分四大类内容：

1. 基础 Ubuntu 22.04 系统 Linux 用户态基础环境：shell、ssh、网络工具、账号权限、系统服务、串口 / 磁盘运维工具（df、free、srpi-config、cansend 等）。
2. 全硬件外设驱动 MIPI 多路相机、HDMI/DSI 显示、TCAN4550 CAN FD、40Pin I2C/SPI/UART/PWM/GPIO、千兆 PoE 网口、音频 Codec、Wi-Fi 蓝牙驱动。
3. AI 机器人中间件栈
   • HBM Runtime BPU 推理 SDK：旭日 5 硬件加速算子、模型转换工具 hb_mapper、目标检测 / 分割 / 深度视觉 Demo；
   • TogetheROS.Bot (TROS)：ROS2 Humble 机器人通信框架，多传感器融合、SLAM、底盘运动控制、可视化工具 rviz2。
4. 业务应用程序 用户自研上层代码：AGV 底盘控制、人形机器人感知、视觉检测业务、自启动脚本、业务日志、训练 / 推理模型文件。

故障场景对应链路理解

SD 卡丢失 / 损坏时：前两层（BOOTROM + SPI NAND miniboot）完整执行，串口打印底层启动日志；U-Boot 扫描不到 SD 卡，无法进入第三、四层，直接进入 Fastboot 刷机等待状态。

关键介质隔离总结

1. 底层安全引导（BL1/FIP/U-Boot）：板载 SPI NAND，与 SD 卡物理隔离；
2. Linux 内核、硬件设备树：SD 卡 boot 分区；
3. Ubuntu 系统、驱动、AI 框架、业务程序：SD 卡 rootfs 分区。