U-boot

Posted 2020-12-24 zzdbullet

来源：https://blog.csdn.net/czg13548930186/article/details/76244596

U-Boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的开放源码项目。U-Boot的作用是系统引导。

U-Boot从FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来。其源码目录、编译形式与Linux内核很相似，事实上，不少U-Boot源码就是根据相应的Linux内核源程序进行简化而形成的，尤其是一些设备的驱动程序，这从U-Boot源码的注释中能体现这一点。

一、uboot的最终目的

在说uboot之前，先看一下PC机是怎么启动的？

• pc上电，bios(引导操作系统)、识别C盘、运行应用程序。
• 同样的在嵌入系统里面，启动过程：一上电的时候，uboot(引导Linux内核)、挂接根文件系统、运行应用程序。 
  

小结：uboot的最终的目的->启动内核

二、怎么让嵌入式系统使用uboot

① 先来介绍一下补丁：

• 什么是补丁？

所谓的补丁就是我们在原码包上做了什么修改，我们将这些修改单独列出来放到一个文件，然后发布的时候，把补丁文件给别人家即可。

• 怎么打补丁？

 tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2
 cd u-boot-1.1.6/
 patch -p1 < ../u-boot-1.1.6_jz2440.patch

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-p1 是忽略配置文件中的第一个参数，即，u-boot-1.1.6/和u-boot-1.1.6_jz2440/

• 补丁文件中的 ---表示原来的代码，+++表示修改后的代码；比如： 
  

② 打完补丁之后，要想uboot支持哪些单板，需要配置。通过make 100ask24x0_config 来配置我们此款JZ2440V3单板,然后再make编译uboot。

总结一下：

tar xjf u-boot-1.1.6.tar.bz2 //解压缩
patch -p1 < ../u-boot-1.1.6_jz2440.patch //打补丁
make 100ask24x0_config //配置
make //编译

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③ 编译完成以后，会生成一个u-boot.bin的文件，如图：

然后通过dnw或者eop将这个bin文件烧写到开发板上面，烧写完成以后在串口上可以看到它的启动信息；

三、uboot命令使用

在嵌入式操作系统中，bootloader有很多种，我们这里使用的是uboot;

① 输入help或?可以查看uboot有哪些命令；

• 如果想查看具体哪个命令的用法，可以输入“？ 命令名”即可。 
  
• 如何查看uboot有哪些环境变量？

使用print 命令

② 怎么设置环境变量？

使用set 命令

总结一下：

?/help + 命令 //查询命令的用法
print        //查看当前环境变量
set          //修改环境变量
save         //保存环境变量
reset        //重启uboot
boot         //引导内核

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四、uboot功能介绍

① 对于PC机来说windows操作系统存在于硬盘上面，BIOS从硬盘上读出windows操作系统，然后放到DDR(SDRAM的一种 DDR SDRAM)；

② 而对于嵌入linux来说，一般从flash中读取出内核，然后放到SDRAM中去。

可以看出，uboot要具备的基本功能：能够读取flash、写入SDRAM之前要初始化SDRAM、启动内核。

在开发阶段，我们想让它增加更多的功能，比如说加入写flash的功能，因为在开发中（为了开发方便），内核也是通过uboot利用网络或USB下载把内核烧写到开发板中去的。

总结一下uboot的功能：

五、uboot的源码结构：

目录	特性	解释说明
board	开发板相关	对应不同配置的(即使CPU相同)，smdk2410、sbc2410x
cpu	平台相关	对应不同的CPU，arm920t、arm925t、i386等；在它们的子目录下仍可以细分，比如arm920t就有at91rm9200、s3c24x0
lib_i386 类似	平台相关	某一架构下通用的文件
include	通用的函数	头文件和开发板配置文件，开发板的配置文件都放在include/configs目录下，U-boot没有make menuconfig类似的菜单来进行可视化配置，需要手动地修改配置文件中的宏定义
lib_generic	通用的函数	通用的库函数，比如printf等
common	通用的函数	通用的函数，多是对下一层驱动程序的进一步封装
disk	通用的设备驱动程序	硬盘接口程序
drivers	通用的设备驱动程序	各类具体设备的驱动程序，基本上可以通用，它们通过宏从外面引入平台/开发板相关的函数
dtt	通用的设备驱动程序	数字温度测量器或者传感器的驱动
fs	通用的设备驱动程序	文件系统
nand_spl	通用的设备驱动程序	U-Boot一半从ROM、NOR Flash等设备启动，现在开始支持从NAND Flash启动，但是支持的CPU种类还不多
net	通用的设备驱动程序	各种网络协议
post	通用的设备驱动程序	上电自检程序
rtc	通用的设备驱动程序	实时时钟的驱动
doc	文档	开发、使用文档
examples	示例程序	一些测试程序，可以使用U-Boot下载后运行
tools	工具	制作S-Record、U-Boot格式映象的工具，比如mkimage

U-boot中各目录间也是有层次结构的，虽然这种分法不是绝对的，但是在移植过程中可以提供一些指导意义

这些源码是怎么组织起来构成一个uboot的，最简单的方法就是分析它的makefile文件。