OpenWrt One 路由器（MT7981，主线op）超频bl2编译教程

近日OpenWrt官方出了台MT7981的路由器，就是价格非常感人，不过看在它带RTC、POE、GPIO、nor/nand双启动、type-c转串口、还有M2 nvme槽（以及情怀）的份上还是买了一台玩玩。这机器最大的短板就是弱鸡的双核1.3G的MT7981，跑NAT + WiFi到千兆就几乎吃满了CPU（无offload情况），所以想着超个频。

前置知识：MT7981是一个ARMv8-A SoC，一般使用ARM Trusted Firmware（ATF）方式启动，启动顺序为：BL1（BOOT ROM）-> BL2 -> BL31 -> U-boot -> Linux Kernel，BL位于SoC内的ROM，本机从BL2开始位于外置SPI NAND Flash中（通过切换开关进入恢复模式时会使用SPI NOR Flash）。BL2包含了诸多SoC设备初始化代码，其中包含ARMPLL的初始化代码，其为CPU提供高速时钟（PLL初始化前CPU直接使用外部晶振的40MHz时钟）

参考了恩山论坛里的帖子：MT798X CPU超频1.65G/一键修改无线最大功率方法，不过里面的nand固件只有开NMBM（一种NAND Flash坏快管理机制）的，这台机器的主线OpenWrt不使用NMBM，所以用不了。于是自己研究了下，发在这里以供参考，其他没NMBM的nand理论上也能用（但请先确定自己的环境能成功救砖bl2再刷）。

我手里这台能从1.3GHz超到1.7GHz，跑源里的coremark能从4400分提高到5750分。之后再到1.76G时无线高负载时会崩溃重启，到1.8GHz时开机到一半就会死机，大概是这SoC的极限了，求稳可以只超到1.6GHz（此时coremark为5400分）。

方法简而言之就是修改bl2的pll初始化代码，源码位置：arm-trusted-firmware/plat/mediatek/mt7981/drivers/pll/pll.c (mtk-openwrt/arm-trusted-firmware)，需要修改其中PLL的频率值和分频值

以下是详细步骤：

1. 首先下载最新的OpenWrt 24.10源码，或者直接下载OpenWrt One原厂固件的源码包，里面自带config：https://mirror2.openwrt.org/sources/OpenWrt-One-sources-3098b4bf07.tar.xz
   
2. 先编译一遍代码，确保能成功编译出openwrt-mediatek-filogic-openwrt_one-snand-preloader.bin这个文件，这个就是NAND Flash上的bl2（不要跟nor-preloader搞混，那个是给nor flash的，这机器的nor flash基本只在救砖的时候用），顺便也能把bl2的源码下载下来，供下一步使用
   
3. 编译完后，这里偷个懒，直接编辑openwrt源码目录下的./build_dir/target-aarch64_cortex-a53_musl/arm-trusted-firmware-mediatek-mt7981-spim-nand-ubi-ddr4/arm-trusted-firmware-mediatek-2024.01.17~bacca82a/plat/mediatek/mt7981/drivers/pll/pll.c文件（注意这样直接编辑的话make clean后这个文件的改动就丢了，标准做法是写个patch，这里只是图省事），其他机型请根据实际情况修改路径中的spim-nand-ubi-ddr4，找到正确的软件包
   
   需要修改mtk_pll_init()函数其中的/* Set PLL frequency */这段，具体修改后的代码和解释如下：

 /* Set PLL frequency */
// 241208: overclock hack
NOTICE("THIS IS AN OVERCLOKING BL2!\n");
NOTICE("set arm freq to 1.60 GHz:\n");


// 设置频率值，SDMPLL fractional mode，这里只需修改高8位
// 原始为2分频，0x82 = 130，实际对应1.3GHz：
// mmio_write_32(ARMPLL_CON1, 0x82000000); /* 1.3G */）
// 由于这个值再大一些的话会设置失败，所以我们要使用1分频（不分频）：
// 例如：0x50 = 80，此时对应1.6G； 0x55 = 85，对应1.7G，一次类推

mmio_write_32(ARMPLL_CON1, 0x50000000); /* 1.6G */
// mmio_write_32(ARMPLL_CON1, 0x55000000); /* 1.7G */
NOTICE("ARMPLL_CON1 = 0x%x\n", mmio_read_32(ARMPLL_CON1));

// 设置分频比，原始为2分频，还有个注释掉的4分频（用这个就是650MHz）：
// //mmio_setbits_32(ARMPLL_CON0, 0x124); /* divider for 650M */
// mmio_setbits_32(ARMPLL_CON0, 0x114); /* divider for 1.3G */

// 修改为不分频，这个寄存器的4～6位（从0开始数）为分频值，由于默认是001（2分频），这里要将其清零（1分频），然后再设置其余bits
mmio_clrbits_32(ARMPLL_CON0, 0x70); /* divider for >1.3G */
mmio_setbits_32(ARMPLL_CON0, 0x104);
NOTICE("ARMPLL_CON0 = 0x%x\n", mmio_read_32(ARMPLL_CON0));

4. 再次编译（直接make，不要clean），然后刷入bin/targets/mediatek/filogic/openwrt-mediatek-filogic-openwrt_one-snand-preloader.bin到nand中的bl2分区：
   • 对于OpenWrt One，可以用nor flash里带的插U盘刷固件方法（请参考该型号OP wiki页面）
   • 对于其他设备，请在刷之前一定要保证有救砖手段，例如亲自试试自己电脑用mtk_uartboot能正常工作后再刷
   • 还可以在上传到现有系统的/tmp里直接刷：

opkg install mtd kmod-mtd-rw
insmod mtd-rw.ko i_want_a_brick
mtd write /tmp/openwrt-mediatek-filogic-openwrt_one-snand-preloader.bin bl2
mtd verify /tmp/openwrt-mediatek-filogic-openwrt_one-snand-preloader.bin bl2
reboot

下面是我编译的bl2：
对于OpenWrt One，可以直接刷入；
对于其他spim-nand-ubi-ddr4且非NMBM机型，也可以尝试直接刷入；
对于NMBM机型，请使用之前论坛里大佬发的超频bl2，也可以自己参考此方法编译，不要直接刷这个版本；

免责声明：由于刷bl2和超频有不小风险，请在刷之前一定要保证有救砖手段；同时超频会导致功耗增加，会增加供电电路的负荷，会有硬件损坏或者折寿的风险。

参考资料：https://mirror2.openwrt.org/docs/MT7981B_Wi-Fi6_Platform_Registers_Open_Part1_V1.0.pdf ，Page 310～311：