u-boot介绍

作者：华清远见讲师

Bootloader：

简单地说，Bootloader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好准备。

所以Bootloader执行时要加载Linux内核，内核挂载根文件系统rootfs。一般在嵌入式Linux系统中，Flash设备中需要包含以上几部分，如下图：

常见的Bootloader：

u-boot，blob

Bootloader启动：

第一阶段(iRAM，8KB)：

1. 关中断(FIQ和IRQ)，关D-Cache(I-Cache可以打开)，设置SVC模式，关MMU(内存管理单元)，关Watchdog

2. 配置串口

3. 配置系统时钟

4. 初始化SDRAM(设置栈指针寄存器sp)，以上都用汇编语言实现

5. C语言实现初始化NAND(eMMC，UFS)

6. 将bootloader拷贝到内存，并跳到SDRAM继续执行。

第二阶段(SDRAM)：

7. 初始化网卡

8. 将内核(zImage/uImage)和设备树(Device Tree Blob)拷贝到SDRAM，准备启动参数(bootargs)，跳到内核地址运行。

u-boot常用命令：

U-Boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。

1.帮助命令help。

运行help 命令可以看到U-Boot 中所有命令的作用，如果要查看某个命令的使用方法，

运行“help 命令名”，比如“help bootm”。

可以使用“?”来代替“help”，比如直接输入“?”、“? bootm”。

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2.下载命令。

U-Boot 支持串口下载、网络下载，相关命令有：loadb、loads、loadx、loady 和tftpboot。

前几个串口下载命令使用方法相似，以loadx 命令为例，它的用法为“loadx [ off ][ baud ]”。“[]”表示里面的参数可以省略，off 表示文件下载后存放的内存地址，baud 表示使用的波特率。如果baud 参数省略，则使用当前的波特率;如果off 参数省略，存放的地址为配置文件中定义的宏CFG_LOAD_ADDR。

tftpboot 命令使用TFTP 协议从服务器下载文件，服务器的IP 地址为环境变量serverip。

用法为“tftpboot [loadAddress] [bootfilename]”，loadAddress 表示文件下载后存放的内存地址，bootfilename 表示要下载的文件的名称。如果loadAddress 省略，存放的地址为配置文件中定义的宏CFG_LOAD_ADDR;如果bootfilename 省略，则使用开发板的IP 地址构造一个文件名，比如开发板IP 为192.168.1.17，则默认的文件名为C0A80711.img。

nfs 命令使用NFS 协议下载文件，用法为“nfs [loadAddress] [host ip addr:bootfilename]”。

“loadAddress、bootfilename”的意义与tftpboot 命令一样，“host ip addr”表示服务器的IP 地址，默认为环境变量serverip。下载文件成功后，U-Boot 会自动创建或更新环境变量filesize，它表示下载的文件的长度，可以在后续命令中使用“$(filesize)”来引用它。

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3.内存操作命令。

常用的命令有：查看内存命令md、修改内存命令md、填充内存命令mw、复制命令cp。这些命令都可以带上后缀“.b”、“.w”或“.l”，表示以字节、字(2 个字节)、双字(4 个字节)为单位进行操作。比如“cp.l 30000000 31000000 2”将从开始地址0x30000000 处，复制2 个双字到开始地址为0x31000000 的地方。

md 命令用法为“md[.b, .w, .l] address [count]”，表示以字节、字或双字(默认为双字)为单位，显示从地址address 开始的内存数据，显示的数据个数为count。

mm 命令用法为“mm[.b, .w, .l] address”，表示以字节、字或双字(默认为双字)为单位，从地址address 开始修改内存数据。执行mm 命令后，输入新数据后回车，地址会自动增加，按“Ctrl+C”键退出。

mw 命令用法为“mw[.b, .w, .l] address value [count]”，表示以字节、字或双字(默认为双字)为单位，往开始地址为address 的内存中填充count 个数据，数据值为value。

cp 命令用法为“cp[.b, .w, .l] source target count”，表示以字节、字或双字(默认为双字)

为单位，从源地址source 的内存复制count 个数据到目的地址的内存。

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4. 启动命令。

不带参数的“boot”、“bootm”命令都是执行环境变量bootcmd 所指定的命令。

“bootm [addr [arg…]]”命令启动存放在地址addr 处的U-Boot 格式的映象文件(使用U-Boot 目录tools 下的mkimage 工具制作得到)，[arg…]表示参数。如果addr 参数省略，映象文件所在地址为配置文件中定义的宏CFG_LOAD_ADDR。

“go addr [arg…]”与bootm 命令类似，启动存放在地址addr 处的二进制文件，[arg...]表示参数。

“nboot [[[loadAddr] dev] offset]”命令将NAND Flash 设备dev 上偏移地址off 处的映象文件复制到内存loadAddr 处，然后，如果环境变量autostart 的值为“yes”，就启动这个映象。如果loadAddr 参数省略，存放地址为配置文件中定义的宏CFG_LOAD_ADDR;如果dev 参数省略，则它的取值为环境变量bootdevice 的值;如果offset 参数省略，则默认为0

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5. 环境变量命令。

“printenv”命令打印全部环境变量，“printenv name1 name2?”打印名字为name1、name2、?的环境变量。

“setenv name value”设置名字为name 的环境变量的值为value。

“setenv name”删除名字为name 的环境变量。

上面的设置、删除操作只是在内存中进行，“saveenv”将更改后的所有环境变量写入Flash中。

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6. 从SD卡烧写

sdfuse，将FAT分区SD卡中镜像文件烧写到启动设备

sdfuse flashall，烧写全部分区，包括bootloader、kernel、ramdisk、Recovery、system、userdata、cache和fat.

sdfuse flash [ ] 烧写制定分区

sdfuse erase 擦除制定分区