u-boot详解-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了u-boot详解。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

简介

1、uboot是一个裸机程序，比较复杂。我们需要先将其编译生成bin文件，然后添加头文件，然后将其烧写进去，最后通过他来启动Linux。
2、uboot就是一个bootloader（启动加载器），作用就是用于启动Linux或其他系统和初始化DDR。

uboot首先初始化ddr，然后将Linux镜像zImage(uImage)+设备树(.dtb)搬运到DDR中，然后启动起来。启动起来以后他就寿终正寝了，把CPU的使用权交给Linux系统。
因为Linux是运行在DDR里面的。一般Linux镜像zImage(uImage)+设备树(.dtb)存放在SD、EMMC、NAND、SPI FLASH等等外置存储区域。

3、注意：

Uboot不仅仅能启动Linux，也可以启动其他系统，比如vxworks。他不是为某一个芯片而准备的，他是一个通用的BootLoader，他支持多种架构。使用前要给他配置好，然后编译，一般一个板子一个。
Linux不仅仅能通过uboot启动。不过基本上全部都是用uboot。
Uboot的主要目的就是为系统的启动做准备。

Linux 系统要启动就必须需要一个 bootloader 程序，也就说芯片上电以后先运行一段bootloader程序。这段bootloader程序会先初始化DDR等外设，然后将Linux内核从flash(NAND，NOR FLASH，SD，MMC 等)拷贝到 DDR 中，最后启动 Linux 内核。当然了，bootloader 的实际工作要复杂的多，但是它最主要的工作就是启动 Linux 内核，bootloader 和 Linux 内核的关系就跟 PC 上的 BIOS 和 Windows 的关系一样，bootloader 就相当于 BIOS。所以我们要先搞定bootloader，很庆幸，有很多现成的 bootloader 软件可以使用，比如 U-Boot、vivi、RedBoot 等等，其中以 U-Boot 使用最为广泛，为了方便书写，本书会将 U-Boot 写为 uboot。

获取

Uboot获取：

首先就是uboot官网。缺点就是支持少，比如某一款具体芯片驱动等不完善。uboot官网下载地址
SOC厂商会从uboot官网下载某一个版本的uboot，然后在这个版本的uboot上加入相应的SOC以及驱动。这就是SOC厂商定制版的uboot。NXP官方的I.MX6ULL EVK板子，
做开发板的厂商，开发板会参考SOC厂商的板子。开发板必然会和官方的板子不一样。因此开发板厂商又会去修改SOC厂商做好的uboot，以适应自己的板子。

配置uboot （nxp的）

首先解压nxp的压缩包，然后配置，好了再编译。uboot 可以通过 mx6ull_alientek_emmc_defconfig 来配置，或者通过文件 mx6ull_alientek_emmc.h 来配置 uboot（其中有几节视频，专门用来讲解这个，配置也是在这个文件中进行配置的还有一个mx6ull_alientek_emmc.c，驱动啥的我们需要修改的都是在这两个文件中的）。还有另外一种配置 uboot 的方法，就是图形化配置。

常规配置

就是改mx6ull_alientek_emmc.h 和mx6ull_alientek_emmc.c这两个文件，用到的时候再好好研究下把。
应该需要改的就是emmc也就是需要从其中读取镜像，还有网络，因为需要从网络中驱动。还有一个LCD驱动更改，因为需要用到屏幕。

1、起因：直接使用NXP 官方 I.MX6ULL EVK 开发板的 uboot 在正点原子 EMMC 版本 I.MX6ULL 开发板上的运行，会出现如下问题

uboot 启动正常，DRAM 识别正确，SD 卡和 EMMC 驱动正常。
uboot 里面的 LCD 驱动默认是给 4.3 寸 480x272 分辨率的，如果使用的其他分辨率的屏幕需要修改驱动。网络不能工作，识别不出来网络信息，需要修改驱动。
因此需要解决 LCD 驱动和网络驱动的问题。

2、具体工作

直接看手册，写的很详细
第一步修改，下面这个，应该就是让他编译我们的开发板的头文件和.c文件，我觉得如果直接在nxp提供的官方板上进行驱动的修改，那么就不用改下面这个文件。
```
  mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
```

添加开发板对应的头文件

  复制include/configs/mx6ullevk.h，并重命名为 mx6ull_alientek_emmc.h

添加开发板对应的板级文件夹，将其中的 mx6ullevk.c 文件重命名为mx6ull_alientek_emmc.c。还要修改很多配置，让编译这个板级文件夹。

3、LCD驱动

硬件连接都是一样的，也就是io不需要更改
更改一些配置参数就好了。

4、网络

太多了直接看文档或者视频

好了以后在uboot使用网络之前，先设置几个环境变量，设置好环境变量以后就可以在 uboot 中使用网络了

  setenv ipaddr 192.168.1.55 //开发板 IP 地址
  setenv ethaddr b8:ae:1d:01:00:00 //开发板网卡 MAC 地址
  setenv gatewayip 192.168.1.1 //开发板默认网关
  setenv netmask 255.255.255.0 //开发板子网掩码
  setenv serverip 192.168.1.250 //服务器地址，也就是 Ubuntu 地址
  saveenv //保存环境变量

bootcmd 和 bootargs 环境变量

mx6ull_alientek_emmc.h 中的宏CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS 保存着这些环境变量的默认值

1、环境变量 bootcmd

bootcmd 保存着 uboot 默认命令，uboot 倒计时结束以后就会执行 bootcmd 中的命令。这些命令一般都是用来启动 Linux 内核的，比如读取 EMMC 或者 NAND Flash 中的 Linux 内核镜像文件和设备树文件到 DRAM 中，然后启动 Linux 内核。

里面的内容浓缩出来就是以下四句

  mmc dev 1 //切换到 EMMC
  fatload mmc 1:1 0x80800000 zImage //读取 zImage 到 0x80800000 处
  fatload mmc 1:1 0x83000000 imx6ull-14x14-evk.dtb //读取设备树到 0x83000000 处
  bootz 0x80800000 - 0x83000000 //启动 Linux

要修改的话，可以在文件中，修改CONFIG_BOOTCOMMAND

  #define CONFIG_BOOTCOMMAND \
  "mmc dev 1;" \
  "fatload mmc 1:1 0x80800000 zImage;" \
  "fatload mmc 1:1 0x83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;" \
  "bootz 0x80800000 - 0x83000000;"

或者直接在 uboot 中设置 bootcmd 的值，这个值就是保存到 EMMC 中的

setenv bootcmd 'mmc dev 1; fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ullalientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000;'

2、环境变量 bootargs

bootargs 保存着 uboot 传递给 Linux 内核的参数，bootargs 环境变量是由 mmcargs 设置的
比如设置波特率啊，linux终端是什么设备，是串口还是LCD屏，根文件系统位置类型啥的。
可以直接看文档或者视频，具体用到再说。

图形化界面配置

视频讲解
uboot中用的不多，但Linux内核配置用的比较多（linux自己的图形化配置，不是这个），他们的原理都是一样的，uboot比较简单，因为需要配置的东西比较少。
1、简介

menuconfig 重点会用到两个文件：.config 和 Kconfig，.config 文件前面已经说了，这个文
件保存着 uboot 的配置项，使用 menuconfig 配置完 uboot 以后肯定要更新.config 文件。Kconfig文件是图形界面的描述文件，也就是描述界面应该有什么内容，很多目录下都会有 Kconfig 文件。
使用make menuconfig进入图形化配置，配置好了，会将配置好的东西存放在.config文件（是编译mx6ull_ni_emmc_defconfig生成的）中。但是如果这个时候你运行了.sh那么这个.config就会被清除。那么我们配置好的就不复存在了（所以一定要注意保存下，不然一不小心被clean了）
我直接在.config里面改然后make，再打开一看还是原来的样子，改的没有起效果。有两种情况，见下图

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2、使用方式（注意，新电脑需要安装ncurses库，具体详细安装过程可以看手册）

首先默认配置一遍，执行一次就好了除非清空了一遍

  make mx6ull_alientek_emmc_defconfig		//默认配置 
  make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_defconfig//也就是这个

输入make menuconfig。打开图形化配置界面。
可以开启DNS啥的
当我们配置好了，保存一下，相当于把.config文件给你重新copy了一份。下次用的时候通过图形化配置界面重新加载，然后生成

编译

参考，讲的很详细
1、编译
找到解压路径输入指令编译

(1）通过shell脚本编译（也可以一句一句的输一共三句）

vi mx6ull_alientek_emmc.sh//创建shell脚本

第一句： 第一个是 ARCH ，也就是指定目标板的架构（arm、x86啥的都支持），这里肯定是 arm ；第二个参数 CROSS_COMPILE（也是顶层makefile里的一个变量）用于指定编译器，只需要指明编译器前缀就行了，比如 arm-linuxgnueabihf-gcc 编译器的前缀就是**“arm-linux-gnueabihf-”** ；最后一个参数 distclean 就是清理工程。注意如果前面通过图形化界面配置了uboot的话，就会清除配置项，但如果是通过修改源码来配置的话就不用担心，是没关系的。
第二句： mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig ：是一个配置文件，由恩智浦官方提供（在路径uboot/configs）（mx6ull 开头的是 I.MX6ULL 开发板的。I.MX6UL/6ULL 有 9x9mm 和 14x14mm 两种尺寸的，所以我们可以看到会有mx6ull_9x9和mx6ull_14x14开头的默认配置文件。我们使用的是14x14mm的芯片，所以关注 mx6ull_14x14 开头的默认配置文件。正点原子的 I.MX6ULL 有 EMMC 和 NAND 两个版本的，因此我们最终只需要关注mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig 和mx6ull_14x14_evk_nand_defconfig 这两个配置文件就行了。）执行完成就会生成一个.config文件（默认的配置项都会写入到这个.config文件中，一会编译就要用到这个配置文件）
第三句： 这句就是编译，其实就是一句make就行了。其中 V=1 用于设置编译过程的信息输出级别；-j 用于设置主机使用多少线程编译uboot ，最好设置成我们虚拟机所设置的核心数，如果在 VMware 里面给虚拟就分配了 4 个核，那么使用-j4 是最合适的，这样 4 个核都会一起编译。编译完成会生成一个u-boot.bin文件。
这里的乘号就是字母x

 #!/bin/bash
  make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
  make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_defconfig
  make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- V=1 -j4

使用shell脚本第一行必须这样写： #!/bin/bash

chmod 777 mx6ull_alientek_emmc.sh//给脚本可以执行的权限，此时这个文件就会变绿色 也就是可以执行的样子
./mx6ull_alientek_emmc.sh//执行shell脚本

（2）为了方便开发，可以直接在uboot的顶层makefile中将变量定死，这样就可以直接输命令

vi makefile//然后找到图片所在位置进行代码的添加

make distclean
make mx6ull_14x14_evk_defconfig
make V=1 -j4

烧写

使用OTG烧写

编译完成以后，生成u-boot.bin文件，还需要向其添加头部信息然后再烧录进去。uboot会自动使用其自带的/tools/mkimage软件添加头部信息，生成u-boot.imx。
视频教程
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第三期最后一部分就是专门讲解这一块烧写的。

SD烧写

将uboot烧写到SD卡里面，然后通过sd卡启动。以后带有调试性质的开发，uboot都是烧写到sd卡里面，因为方便烧写。
因为正点原子关键部件和nxp的板子一样的，所以直接用也没问题，就有些地方有些改变，所以需要后面的配置（一个开发板也好运行uboot，DDR或者叫DRAM，串口，SD、EMMC、NAND。板子能工作。）

烧写，然后通过sd卡启动就可以运行uboot了

./imxdownload u-boot.bin /dev/sdb

3、测试结果

uboot能正常启动
LCD驱动要根据所使用的屏幕修改。
NET初始化失败。

sd卡正常

emmc正常

uboot命令

视频详解
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1、help：查看帮助信息

查看某一个命令帮助信息，？命令名

2、printenv：信息查询

查看当前板子的环境变量。

3、setenv：设置环境变量，也可以自定义环境变量，也可以删除环境变量（设置为空值，也就是没有值，就是删除）
4、saveenv命令：保存环境变量。
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启动Linux

512MB字节DDR版本的核心板，DDR范围就是0X80000000- 0X9FFFFFFF(这里的1就是1byte，0x9FFFFFFF+1-0X8000000的值转为十进制/1024/1024=512MB)。对于256MB的DDR来说，那就0X80000000~0X8FFFFFFF。
视频教程：EMMC是第六分钟开始

从EMMC中启动

1、首先查看EMMC里面是否有系统，linux镜像zImage和.dtb文件。

先将当前设备切换到EMMC：

  mmc dev 1	//切换到EMMC
  fatls mmc 1:1  //查看EMMC1的分区1里面的文件

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2、将zIimage和.dtb读取到DRAM中

fatload mmc 1:1 80800000 zImage //将zimage下载到DDR的0x80800000处
fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb //将dtb读取到0X83000000
bootz 80800000 – 83000000 //启动内核
如果内核启动成功，说明uboot支持emmc启动，验证成功。

fatload ：将指定文件读取到DRAM中
将EMMC分区1中的zIimage文件读取到DRAM中的0x80800000地址处。

fatload mmc 1:1 80800000 zImage

同理，读取设备树

fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-4.3-800x480-c.dtb

bootz 有三个参数，addr 是 Linux 镜像文件在 DRAM 中的位置，initrd 是 initrd 文件在
DRAM 中的地址，如果不使用 initrd 的话使用‘-’代替即可，fdt 就是设备树文件在 DRAM 中
的地址。

bootz 80800000 - 83000000

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通过网络

和上面的基本相同，只是镜像和设备树是通过网络传过来的
1、通过Windows10中直接拷贝过来的首先需要给他权限
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2、通过tftp传输到开发板上（直接执行下面的代码就可以了）

首先是通过tftp将镜像和设备树直接拷贝到DRAM中的指定位置
然后直接一个bootz就行了

tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb
bootz 80800000 - 83000000

通过go命令运行裸机程序

这样就可以不用每次都通过sd卡了，直接用uboot
1、首先cp到tftpboot文件夹下

cp ./printf.bin /home/ni/linux/tftpboot/ -f

2、下载程序到开发板

tftp 87800000 printf.bin

3、跳转运行

go 87800000

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注意点

开发板ping不同主机
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虚拟机这块的设置到第三步就ok了第四步不用搞

u-boot NFS下载文件报错：Loading: *** ERROR: File lookup fail解决方法

u-boot,linux,linux,网络,单片机文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-627215.html

到了这里，关于u-boot详解的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

u-boot详解

简介

获取

配置uboot （nxp的）

常规配置

bootcmd 和 bootargs 环境变量

图形化界面配置

编译

烧写

使用OTG烧写

SD烧写

uboot命令

启动Linux

从EMMC中启动

通过网络

通过go命令运行裸机程序

注意点

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