嵌入式Linux开发-uboot常用命令介绍(上篇)

Posted 2022-03-03 DS小龙哥

1. 前言

U-boot是一种开源bootloader, 作用是用来引导操作，以及给开发人员提供测试调试工具。本身算是个精简的Linux系统，主要是负责硬件的初始化和引导，本身带有一些工具，作为引导程序，常作为嵌入式设备的引导。当真正的系统开始运行的时候U-boot就把管理权限交了出去。

选择U-Boot的理由：
① 开放源码；
② 支持多种嵌入式操作系统内核，如Linux、NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS, android；
③ 支持多个处理器系列，如PowerPC、ARM、x86、MIPS；
④ 较高的可靠性和稳定性；
⑤ 高度灵活的功能设置，适合U-Boot调试、操作系统不同引导要求、产品发布等；
⑥ 丰富的设备驱动源码，如串口、以太网、SDRAM、FLASH、LCD、NVRAM、EEPROM、RTC、键盘等；
⑦ 较为丰富的开发调试文档与强大的网络技术支持；

U-BOOT工作模式

U-Boot的工作模式有启动加载模式和下载模式。启动加载模式是Bootloader的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader必须工作在这种模式下，Bootloader将嵌入式操作系统从FLASH中加载到SDRAM中运行，整个过程是自动的。下载模式就是Bootloader通过某些通信手段将内核映像或根文件系统映像等从PC机中下载到目标板的FLASH中。用户可以利用Bootloader提供的一些命令接口来完成自己想要的操作。

当前测试uboot命令的开发板是友善之臂tin441，使用三星的EXYNOS4412，本篇文章重点是介绍uboot命令行的命令功能，用法，使用的uboot版本是2010.12，是友善之臂官方提供的uboot。

2. UBOOT命令介绍

2.1 帮助命令–help

查看当前的UBOOT支持那些命令。

TINY4412 # help
?       - alias for 'help'
base    - 打印一组地址偏移量
bdinfo  - 开发板的信息结构
boot    - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootd   - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootelf - Boot from an ELF image in memory
bootm   - 从内存启动应用程序
bootp   - 通过使用BOOTP / TFTP协议的网络引导映像
bootvx  - Boot vxWorks from an ELF image
chpart  - 更改活动分区 
cmp     - memory compare
coninfo - print console devices and information
cp      - 内存拷贝
crc32   - 检验和的计算 
dcache  - 启用或禁用数据缓存
dnw     - dnw     - USB设备进行初始化并准备好接受Windows server(特定的)

echo    - echo args to console
editenv - 修改环境变量
emmc    - 打开/关闭eMMC引导分区
env     - 环境处理命令
exit    - 退出脚本
ext2format- ext2 ext2format——磁盘格式

ext2load- 从Ext2文件系统加载二进制文件
ext2ls  - 在一个目录列表文件(默认/)
ext3format- ext3 ext3format——磁盘格式

false   - 什么也不做,但没有成功
fastboot- fastboot——使用USB fastboot协议

fatformat- FAT32 fatformat——磁盘格式

fatinfo - fatinfo——打印文件系统的信息
fatload - fatload——从dos加载二进制文件的文件系统

fatls   - 一个目录列表文件(默认/)
fdisk   - fdisk for sd/mmc.

go      - 在“addr”启动应用程序
help    - 打印命令描述/使用帮助
icache  - enable or disable instruction cache
iminfo  - print header information for application image
imxtract- extract a part of a multi-image
itest   - return true/false on integer compare
loadb   - load binary file over serial line (kermit mode)
loads   - load S-Record file over serial line
loady   - load binary file over serial line (ymodem mode)
loop    - infinite loop on address range
md      - memory display
mm      - memory modify (auto-incrementing address)
mmc     - MMC子系统
mmcinfo - mmcinfo <dev num>-- display MMC info
movi    - movi  - sd/mmc r/w sub system for SMDK board
mtdparts- define flash/nand partitions
mtest   - simple RAM read/write test
mw      - memory write (fill)
nfs     - boot image via network using NFS protocol
nm      - memory modify (constant address)
ping    - send ICMP ECHO_REQUEST to network host
printenv- print environment variables
reginfo - print register information
reset   - Perform RESET of the CPU
run     - run commands in an environment variable
saveenv - save environment variables to persistent storage
setenv  - set environment variables
showvar - print local hushshell variables
sleep   - delay execution for some time
source  - run script from memory
test    - minimal test like /bin/sh
tftpboot- boot image via network using TFTP protocol
true    - do nothing, successfully
usb     - USB sub-system
version - print monitor version

2.2 查看具体命令的使用方法–help

格式：
help <你想要查的指令>
或者 ? <你想要查的指令> ，
甚至 h <你想要查的指令缩写>。

TINY4412 # help sleep
sleep - 延迟执行一段时间

Usage:
sleep N
    - 延迟执行N秒(N是_decimal_ ! ! !)

2.3 打印环境变量–printenv

TINY4412 # printenv
baudrate=115200
bootargs=root=/dev/nfs nfsroot=192.168.18.3:/work/rootfs ip=192.168.18.123:192.168.18.3:192.168.18.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200
bootcmd=movi read kernel 0 40008000;movi read rootfs 0 41000000 400000;bootm 40008000 41000000
bootdelay=3
ethaddr=00:40:5c:26:0a:5b
gatewayip=192.168.0.1
ipaddr=192.168.0.20
netmask=255.255.255.0
serverip=192.168.0.10

Environment size: 416/16380 bytes

baudrate： 当前的波特率。 一般不修改。
bootcmd： 启动命令。
bootdelay：启动命令 bootcmd 延时执行的时间。
ethaddr： 网卡 MAC 地址。
gatewayip：网关 IP 地址。
ipaddr： 开发板 IP 地址。
netmask： 子网掩码。
serverip： 服务器 IP(一般是 PC 的 IP,给开发板提供各种网络服务的主机的 IP)
bootargs: u-boot 传递给操作系统内核的启动参数。（很重要）

使用示例
打印指定的环境变量

格式： printenv 打印的环境变量名称

TINY4412 # printenv bootargs
bootargs=root=/dev/nfs nfsroot=192.168.18.3:/work/rootfs ip=192.168.18.123:192.168.18.3:192.168.18.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

2.4 设置环境变量–setenv

查看帮助：
TINY4412 # help setenv
setenv - set environment variables -->作用是设置环境变量

Usage:  //命令使用方法
setenv name value ...  //使用格式
    - set environment variable 'name' to 'value ...'
    //设置环境变量“名称”“数值……格式
setenv name
    - delete environment variable 'name'
//删除环境变量

使用示例

设置上电的延时时间：
TINY4412 # setenv bootdelay 10     //设置上电延时时间为10秒
TINY4412 # saveenv               //保存设置
Saving Environment to SMDK bootable device...
done

设置波特率示例：
TINY4412 # setenv baudrate 115200    //设置波特率为115200
## Switch baudrate to 115200 bps and press ENTER ...  //设置完需要重启开发板，自动生效

删除环境变量示例：
setenv baudrate   //删除baudrate环境变量

引用环境变量示例：

TINY4412 # setenv timer 10     //随便设置一个环境变量
TINY4412 # setenv bootdelay $timer   //引用环境变量
TINY4412 # save                    //保存环境变量
Saving Environment to SMDK bootable device...
done
TINY4412 # print
baudrate=115200
bootargs=root=/dev/nfs nfsroot=192.168.18.3:/work/rootfs ip=192.168.18.123:192.168.18.3:192.168.18.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200
bootcmd=movi read kernel 0 40007fc0;bootm 40007fc0
bootdelay=10    //设置成功
ethaddr=00:40:5c:26:0a:5b
gatewayip=192.168.18.1
ipaddr=192.168.18.123
netmask=255.255.255.0
serverip=192.168.18.124
timer=10   //设置的新环境变量

Environment size: 389/16380 bytes
TINY4412 # 

2.5 设置bootargs参数

bootargs是环境变量中的重中之重，甚至可以说整个环境变量都是围绕着bootargs来设置的。

coherent_pool参数：

设置DMA的大小
示例： coherent_pool=2M

本地挂载示例

set bootargs root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext3 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

set bootargs root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext3 init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

NFS网络挂载示例：

set bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.18.3:/work/nfs_root ip=192.168.18.123:192.168.18.3:192.168.18.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0,115200

root参数用来指定根文件系统挂载的位置。

nfsroot参数是NFS网络文件系统挂载才需要设置，后面跟着服务器的NFS地址，挂载目录

ip参数是设置开发板的网卡IP地址，NFS网络挂载时必须设置。

init 是指定挂载文件系统之后运行的脚本，用来做一些系统初始化。

2.6 查看开发板的配置信息–bdinfo

TINY4412 # bdinfo
arch_number = 0x00001200 ->开发板的机器码， 用来引导操作系统的内核
boot_params = 0x40000100 ->启动参数存储的内存位置
DRAM bank = 0x00000000 -> DRAM 编号，这里表示是第 0 个 DDR
-> start = 0x40000000    -->DRAM 的起始地址
-> size = 0x10000000     -->DRAM 的大小 ( 0x10000000 /1024 /1024 = 256M)
DRAM bank = 0x00000001 -> DRAM 编号，这里表示是第 1 个 DDR
-> start = 0x50000000    -->DRAM 的起始地址
-> size = 0x10000000     -->DRAM 的大小( 0x10000000 /1024 /1024 = 256M)
DRAM bank = 0x00000002-> DRAM 编号，这里表示是第 2 个 DDR
-> start = 0x60000000    -->DRAM 的起始地址
-> size = 0x10000000     ->DRAM 的大小( 0x10000000 /1024 /1024 = 256M)
DRAM bank = 0x00000003-> DRAM 编号，这里表示是第 3 个 DDR
-> start = 0x70000000    ->DRAM 的起始地址
-> size = 0x0FF00000     ->DRAM 的大小( 0x10000000 /1024 /1024 = 256M)
ethaddr = 00:40:5c:26:0a:5b  ->网卡 MAC 地址(DM9600)
ip_addr = 192.168.0.20      ->开发板的 IP
baudrate = 0           bps ->波特率，这里是代码有问题，应该 115200
TLB addr = 0x3FFF0000      ->MMU(CPU) 映射表存储位置
relocaddr = 0xC3E00000     ->代码重新定位的地址
reloc off = 0x00000000      ->重定位地址
irq_sp = 0xC3CFBF58       ->irq堆栈指针
sp start = 0xC3CFBF50     ->开始地址堆栈指针 
FB base = 0x00000000      ->framebuffer基地址

2.7 内存数据显示->md

查看帮助：

TINY4412 # ? md
md - memory display 内存数据显示---只能显示内存中的数据，就是说只能在DDR地址中操作

Usage:
md [.b, .w, .l] address [# of objects]  

Md.b : 以字节方式显示数据
Md.w : 以字（2 个字节）
Md.l : 以双字（4 个字节）
以上表示以字节、字（2 个字节）、双字（4 个字节）为单位进行显示

**格式：**Md.b <要显示的地址> [显示的数据个数]

TINY4412 # md.b 1000000 10    //将起始地址1000000处的10个数据显示到终端
01000000: 06 00 00 ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................

示例：

TINY4412 # md.b 1000000 10                一个字节显示：
01000000: 06 00 00 ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................
TINY4412 # md.w 1000000 10               两个字节显示
01000000: 0006 ea00 fffe eaff fffe eaff fffe eaff    ................
01000010: fffe eaff fffe eaff 301a ea00 301b ea00    .........0...0..
TINY4412 # md.l 1000000 10                四个字节显示
01000000: ea000006 eafffffe eafffffe eafffffe    ................
01000010: eafffffe eafffffe ea00301a ea00301b    .........0...0..
01000020: e59f01a4 e3a01000 e5801000 e59f019c    ................
01000030: e5900000 e200003e e330003e 1a00000d    ....>...>.0.....

2.8 复制内存命令 cp

查看帮助：

TINY4412 # help cp
cp - memory copy  内存拷贝 --只能在内存中拷贝，就是说只能在DDR地址中操作

Usage:
cp [.b, .w, .l] source target count 源地址 目标地址 数量个数

示例1：

TINY4412 # cp 100000 4000000 10
从起始地址100000开始拷贝10个数据到4000000的地址处

示例2：

TINY4412 # md.b 46000000
46000000: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
TINY4412 # md.b 10000000          
10000000: 11 20 41 e4 08 00 05 08 05 00 00 00 10 00 00 00    . A.............
TINY4412 # cp 10000000 46000000 10    从起始地址10000000开始拷贝10个数据到46000000的地址处
TINY4412 # md.b 46000000          
46000000: 11 20 41 e4 08 00 05 08 05 00 00 00 10 00 00 00    . A.............

2.9 查看EMMC的信息->mmcinfo

查看帮助：

TINY4412 # help mmcinfo
mmcinfo - mmcinfo <dev num>-- display MMC info  >输出指定编号 mmc 的信息， <dev num>是要指定的编号

Usage:
mmcinfo 

编号说明：
mmc 的编号是会变化的， Tiny4412 板上有 EMMC，有SD卡。这两个都归类为 MMC。 编号是0，1。 但是谁是0，谁是 1，是不确定的， 和启动方式有关。 在哪个存储器启动，哪个就是编号就是0。

查看SD卡信息：

TINY4412 # mmcinfo 0
Device: S3C_HSMMC2          设备名称
Manufacturer ID: 2             制造商标识 ID
OEM: 544d                   设备制造商
Name: SE08G                  名称
Tran Speed: 0     
Rd Block Len: 512              每一块的大小，字节为单位
SD version 2.0                 SD卡的版本
High Capacity: Yes              是否是大容量卡
Size: 7460MB (block: 15278080)   容量大小，(总共有多少个块)
Bus Width: 4-bit                总线宽度，SD卡接口是4条线
Boot Partition Size: 0 KB          引导分区大小

查看EMMC的信息：

TINY4412 # mmcinfo 1
Device: S5P_MSHC4           设备
Manufacturer ID: 15         制造商ID
OEM: 100                    原始设备制造商
Name: 4YMD3                 名称
Tran Speed: 0               Tran速度
Rd Block Len: 512           每一块的大小，字节为单位
MMC version 4.0             MMC版本
High Capacity: Yes          是否是大容量卡
Size: 3728MB (block: 7634944) 卡的容量和总共的块大小
Bus Width: 8-bit             总线宽度 
Boot Partition Size: 4096 KB 引导分区大小

2.10 mmc命令子系统

mmc不是单独的命令，他是一个子系统，支持多个命令。

查看mmc子系统的帮助信息

TINY4412 # help mmc
mmc - MMC sub system          MMC子系统

Usage:
mmc read <device num> addr blk# cnt         --从 mmc 指定扇区读取数据到 ddr 中
mmc write <device num> addr blk# cnt        --写 ddr 中的数据到指定 mmc 扇区中
mmc rescan <device num>                     --重新扫描指定设备， 相当于重新初始化
mmc erase <boot | user> <device num> <start block> <block count> --擦除指定扇区
mmc list - lists available devices          --列出有效的 mmc 设备

参数说明：

<device num>： mmc 编号，编号原则同前面说的，就是对哪一个设备操作。
addr： DDR3 内存地址；
blk#： 要读/写的 mmc 扇区地址起始地址；
cnt：  要读/写的 mmc 扇区数量；
boot： 引用分区，一般是操作 bl1,bl2,u-boot 的 mmc 扇区范围。
user:  用户分区， 一般是操作内核，文件系统的 mmc 扇区范围。
<start block>：要擦除的 mmc 扇区起始地址；
<block count>：要擦除的 mmc 扇区数量；

mmc 命令中的参数都是 16 进制表示，不是 10 进制表示

（1）从MMC扇区读数据到DDR内存中->mmc read

格式：mmc read <device num> addr blk# cnt
blk#：要读/写的 mmc 扇区的起始地址 (十六进制表示)
Cnt ：要读/写的 mmc 扇区数量(十六进制表示)
addr： DDR3 内存地址；
TINY4412 # mmc read 0 45000000 1 1

MMC read: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks read: OK

这里是从SD卡的第1个扇区开始，读取一个扇区的数据到DDR的45000000地址处！

示例：
TINY4412 # md.b 48000000 10
48000000: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff bf ff ff ff    ................

//从SD卡第一个扇区开始，读取一个扇区的数据到DDR的48000000地址处
TINY4412 # mmc read 0 48000000 1 1

MMC read: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks read: OK
TINY4412 # md.b 48000000 10       
48000000: a3 69 d3 18 e9 7d b9 66 d1 6b d5 6e d4 79 a6 79    .i....f.k.n.y.y

（2）mmc write --写 ddr 中的数据到指定 mmc 扇区中

格式：mmc write <device num> addr blk# cnt  --将 ddr 中的数据到写到指定mmc 扇区中
blk#：要读/写的 mmc 扇区的起始地址(十六进制表示)
Cnt ：要读/写的 mmc 扇区数量(十六进制表示)
addr：DDR3 内存地址；
示例：
TINY4412 # mmc write 0 48000000 1 1  从DDR 48000000地址处，写1个扇区的数据到SD的第1个扇区

MMC write: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks written: OK

（3）擦除指定扇区

格式：
mmc erase <boot | user> <device num> <start block> <block count> --擦除指定扇区
参数说明：
<start block>：要擦除的 mmc 扇区起始地址
<block count>：要擦除的 mmc 扇区数量
boot： 引用分区
User： 用户分区
为了方便比较，先将SD卡的第1个扇区内容读到DDR中。

读出第10个扇区的数据
TINY4412 # mmc read 0 48000000 1 1

MMC read: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks read: OK

显示第1个扇区的数据
TINY4412 # md.b 48000000 30       
48000000: a3 69 d3 18 e9 7d b9 66 d1 6b d5 6e d4 79 a6 79    .i....f.k.n.y.y
48000010: 07 00 00 ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................
48000020: fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................
 

擦除SD卡的第一个扇区
TINY4412 # mmc erase user 0 1 1   
START: 1 BLOCK: 1        开始1扇区，擦除1扇区
high_capacity: 1         高容量
Capacity: 15278080       容量

Erase                    擦除

 512 B erase Done        512字节
MMC erase Success.!! MMC擦除成功。! !
 

再读再显示
TINY4412 # mmc read 0 40000000 1 1

MMC read: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks read: OK
TINY4412 # md.b 40000000 30       
40000000: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
40000010: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
40000020: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff    ................
 

恢复数据，再读再显示
TINY4412 # mmc write 0 48000000 1 1   将DDR里的数据写入SD卡中

MMC write: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks written: OK
TINY4412 # mmc read 0 40000000 1 1   再次读出数据

MMC read: dev # 0, block # 1, count 1 ... 1 blocks read: OK
TINY4412 # md.b 40000000 30         显示---数据已经恢复
40000000: a3 69 d3 18 e9 7d b9 66 d1 6b d5 6e d4 79 a6 79    .i....f.k.n.y.y
40000010: 07 00 00 ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................
40000020: fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea fe ff ff ea    ................

（4）列出MMC设备–mmc list

TINY4412 # mmc list
S3C_HSMMC2: 0 --- 0 编号的 mmc 设备，这里接 SD 卡
S5P_MSHC4: 1  --- 1 编号的 mmc 设备，这里接 开发板板载的EMMC

2.11 查看MMC分区信息–fatinfo

TINY4412 # help fatinfo
fatinfo - fatinfo - print information about filesystem 
                    打印文件系统信息

Usage:
fatinfo <interface> <dev[:part]>   格式说明
    - print information about filesystem from 'dev' on 'interface'

参数说明：
<interface>： mmc 或 usb；
dev： 设备编号；
part： 设备分区号


查看第0个设备信息---这里是SD卡：
TINY4412 # fatinfo mmc 0   
-----Partition 1-----
Partition1: Start Address(0x2e2e2e2e), Size(0x2e2e2e2e)
分区1	        起始地址                 大小
------------------------
-----Partition 2-----
Partition1: Start Address(0x2e2e2e2e), Size(0x2e2e2e2e)
------------------------
-----Partition 3-----
Partition1: Start Address(0x2e2e2e2e), Size(0x2e2e2e2e)
------------------------
-----Partition 4-----
Partition1: Start Address(0x2e2e2e2e), Size(0x2e2e2e2e)
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Interface:  SD/MMC
接口
        
  Device 0: Vendor: Man 02544d Snr c9226e33 Rev: 2.1 Prod: SE08G
            Type: Removable Hard Disk  
            类型：可移动硬盘
            
            Capacity: 14.5 MB = 0.0 GB (29840 x 512)
Partition 1: Filesystem: FAT32 "NO NAME    "

篇幅有限，下一篇继续介绍。