uboot下载和移植

　　U-Boot、Linux kernel(内核) 和 rootfs (根文件系统，包含了一些常用命令和文件)这三者一起构成了一个完整的 Linux 系统。

一、uboot简介（笔者所述针对学习时购买的正点原子阿尔法开发板，详情还请参考其开发手册）

　　1、简介：Linux 启动需要一个 bootloader 程序，上电后先运行bootloader，因为 linux 是运行在DDR里面的，bootloader 程序会先初始化DDR等外设，一般 linux 镜像zimage(uimage)+设备树(.tdb文件)存放到外置存储区(SPI_flash、SD、EMMC、NAND等)，然后将Linux内核（镜像）从flash，拷贝到 DDR 中，再去启动。

　　2、特点：● uboot是一个通用的 bootloader，支持多种架构，也不仅能启动linux系统，如 vxworks。

　　　　　　 ● linux也不仅仅通过uboot启动。

　　3、开发板要运行uboot条件：板子能正常工作；有DDR或DRAM，串口、外置存储。

　　4、烧录，我们打开提供的烧录工具，选择对应的文件，点击Start,等待烧录完成（如果不能烧录可以只接OTG那跟USB线），如下，然后点击Stop,然后Exit即可烧录完成。

　 5、初看uboot启动过程，如图，当我们将程序烧录到开发板中，打印如下：　　　

　　6、设备树：内核通过设备树知道系统的硬件配置，从而使内核能正确地完成对硬件的初始化和驱动。

二、下载uboot

　　1、buoot官网： http://www.denx.de/wiki/U-Boot/

　　2、源码下载地址：Index of /pub/u-boot/ (denx.de) https://ftp.denx.de/pub/u-boot/ 一般官方 uboot 源码是给半导体厂商准备的，厂商会选择一个版本源码下载，将自家相应的芯片移植进去。这个版本的 uboot 相当于是他们定制的。对他们的芯片支持会很全，虽然 uboot 官网源码一般也支持他们的芯片，但没有厂商自己维护的全面。如：NXP官方的 MX6ULL EVK板子。

　　3、从芯片厂商网站获取：http://git.freescale.com/git/cgit.cgi/imx/uboot-imx.git/tag/?h=imx_v2016.03_4.1.15_2.0.0_ga&id= rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga （或者搜索其官网https://www.nxp.com）

三、编译uboot

　　1、在Ubuntu下新建一个自己的工作目录linux/uboot ,将从NXP官网下载的uboot源码放到此目录下解压（tar -vxjf +压缩文件）。

　　2、编译时如下设置：第一条：包含使用的架构，编译链、清除工程，第二条相当于“make mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig”，用于配置 uboot（configs/这是使用正点原子自己修改的配置文件，如果编译的是NXP的uboot则找到官方的配置文件：mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig），最后一条相当于 “make“ ，”-j12”表示使用 12 核来编译 uboot（这个也可以不使用），V=1表示打印详细日志。中间的使用什么架构和配置可以直接写到 makefile 文件里。

　　　　　　　　　　　　注意上图第二行和第三行是同一条指令

　　3、首先在 Ubuntu 中安装 ncurses 库，否则编译会报错，安装命令如下： sudo apt-get install libncurses5-dev 如果没有安装交叉编译链： sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf 命令。执行安装软件包命令前最好先执行： sudo apt-get update 命令来更新Ubuntu软件包库。

　　4、如果执行第二条命令时报错则安装： sudo apt-get install bison flex 此命令是用来安装Bison和Flex软件的，如果是报找不到配置文件错误则有可能复制的uboot不是正点原子的。或者重新复制解压。　　

　　　　　　　　　　● Bison：它是一个用于生成 LALR(1)类型分析器的工具，通常用于编译器和解释器的开发中。

　　　　　　　　　　● Flex：它是一个快速的词法分析器生成工具，用于扫描源文件并将其划分为词法单元，以便后续的语法分析工作

　　5、如果执行第三条编译命令时：error: unrecognized -march target: armv5 是因为此编译器不支持ARMv5 指令集，重新安装 arm-linux-gnueabi-gcc 编译器即可。

　　 6、编译完生成u-boot.bin,必须向这个文件添加头部信息，编译后会通过/tools/mkimage软甲自动添加头部信息，生成u-boot.imx，如下，最后就是将这个文件改两次名(该烧录工具只支持固定名字)后烧录到开发板。

　　7、如何裁剪：如上在编译时configs文件里笔者只留下开发板对应的配置文件是可以编译通过的，比如像net文件夹等删除后就编译报错，是因为makefile里包含了该依赖，如果熟悉makefile则可自行修改。

四、移植NXP官方uboot到开发板（如下涉及到改文件名字的可以不改）

·　 1、通过上面方法我们编译官方的uboot并烧录到开发板里，上电运行情况：

　　　　● 4.3寸LCD可以显示NXP的logo，但如果是其它型号和尺寸的LCD屏就会显示不出来，需要改buoot中的LCD驱动才行。

　　　　● 网络驱动异常：由于正点原子开发板网络芯片引脚和NXP官方的有差异，需要改驱动。

　　　● uboot 启动正常，DRAM 识别正确， EMMC 驱动正常。

　　2、添加并修改开发板默认配置文件：NXP官方uboot默认配置文件为：mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig 如需更改则改为自己想要的名字即可，更改完如下地方需要对应上。

　　　　注意：我们在前面说编译出来的u-boot.bin会在头部加入一些数据后重新生成.imx文件，这个头部信息就是放在上图路径中的imximage.cfg文件中的（此文件比如使能时钟，初始化DDR等）。

　 3、添加并修改开发板对应头文件：复制 include/configs/mx6ullevk.h，如需更改则改为自己想要的名字即可，更改完头文件的条件编译要对应上。使能或者裁剪 uboot 的某些功能就是在这个文件下修改的，包括配置 flash 分区。

　　　　　● 第 29~39 行，设置 DRAM 的大小

　　　　　● 第 50 行，定义了宏 CONFIG_DISPLAY_CPUINFO，表示uboot 启动的时候可以显示 CPU 信息

　　　　　● 第 51 行，定义了宏 CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO，表示uboot 启动的时候可以输出板子信息

　　　　 ● 第 59、60 行，使能 I.MX6ULL 的串口功能

　　　　 ● 第 231 行，宏 PHYS_SDRAM 为 I.MX6ULL 的 DRAM 控制器 MMDC0 所管辖的 DRAM 范围起始地址，也就是 0X80000000

　　　　　● 第 258 行，宏 CONFIG_MMCROOT 设置进入 linux 系统的根文件系统所在的分区，这里设置为"/dev/mmcblk1p2"，也就是 EMMC 设备的第 2 个分区。第 0 个分区保存 uboot，第 1 个分区保存 linux 镜像和设备树，第 2 个分区为 Linux 系统的根文件系统

　　　　　● 第 325~342 行，与网络相关的宏定义，比如使能 dhcp、ping 等命令

　　　　　● 第 344~END,一些其余的宏定义，如 CONFIG_VIDEO 开启 LCD，CONFIG_VIDEO_LOGO 显示 logo，CONFIG_CMD_BMP 使能 BMP图片，这样可以在uboot阶段显示logo

　　　　...............................................................................................详情请参考正点原子 <<MX6U嵌入式linux驱动开发指南V1.6.pdf>>

　　4、添加开发板对应的板级文件夹：每个板子都有一个对应的文件夹来存放板级文件，可将其中 mx6ullevk.c 文件重命名为我们想要的名字（如果改了名字则mx6ullevk下的makefile第6行也要改成对应名字）。

　　　　（1）、如果 mx6ullevk (第2点文件夹) 被重命名，则 imximage.cfg 也需要修改：PLUGIN board/freescale/mx6ullevk/plugin.bin 0x00907000

（2）、修改 mx6ullevk 目录下的 Kconfig 文件，假设此文件夹被重命名为：mx6ull_alientek_emmc 则修改如下：

　　　　（3）、修改 mx6ullevk 目录下的 MAINTAINERS 文件，假设此文件夹被重命名为：mx6ull_alientek_emmc 并且头文件被重命名为 mx6ull_alientek_emmc.h 则修改如下：

　　　　（4）、修改U-Boot图形界面配置文件：修改文件arch/arm/cpu/armv7/mx6/Kconfig(如果用的I.MX6UL的话，应该修改arch/arm/Kconfig这个文件)，在207行加入如下内容：

　　　　　　　接下来就可以编译了，此时编译里的配置文件就要根据我们刚才修改的文件名了，不过效果跟第1步一模一样，这几部只是改了一下文件名。

五、驱动修改

　　简介：一般来说，针对不同开发板，板级目录下会有一个相应的.C文件，include下也会有一个头文件，修改驱动基本也都是在这两个文件中进行。

　　1、LCD驱动修改注意事项（从代码里可以查到相应设置）：

　　　　　　● LCD所使用的GPIO，查看uboot中LCD的IO配置是否正确。

　　　　　　● LCD背光引脚GPIO的配置。

　　　　　　● LCD配置参数是否正确。

　　2、网络驱动修改：

　　　　（1）、MX6U-ALPHA网络简介：其内部有个以太网MAC外设，需外接PHY芯片实现网络通信，即内部MAC+外部PHY。

　　　　（2）、没有内部MAC的CPU，可采用DM9000来实现联网。其提供了一个类似SRAM的访问接口，主控通过这个接口与其进行，即外部MAC+外部PHY（没有集成的通信快）。

　　　　（3）、NXP使用KSZ8081（PHY）芯片，正点原子使用LAN8720A（PHY）芯片。所以需要调整网络驱动。MX6ULL会读取LAN8720内部寄存器来判断当前物理链接状态、连接速度、双工状态等，通过MDIO接口读取PHY内部寄存器，MDIO接口有两个脚：ENET_MDC：时钟、ENET_MDIO：数据，同一接口多个PHY使用不同的器件地址来区分。

　　　　（4）、修改注意事项： ①、ENET1复位引脚初始化。②、LAN8720A的器件ID。③、LAN8720驱动

　　3、bootcmd 和 bootargs 环境变量修改：用 shell 脚本语言开发的

　　　（1）、bootcmd 存着 uboot 默认命令，uboot 倒计时结束执行 bootcmd 中的命令。这些命令一般用来启动Linux内核，如读取 EMMC 或 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。文件include/env_default.h。

　　　（2）、bootargs 保存着 uboot 传递给 Linux 内核的参数：

　　　　　　①、console用来设置linux终端(控制台)，也就是通过什么设备来和Linux进行交互，是串口还是LCD屏幕

　　　　　　 ②、root 用来设置根文件系统的位置，root=/dev/mmcblk1p2用于指明根文件系统存放在 mmcblk1 设备的分区2中

　　　　　　 ③、rootfstype用于指定根文件系统类型

　　4、从EMMC启动Linux系统：将编译出来的 Linux 镜像文件 zImage 和设备树文件保存在 EMMC 中，uboot 从 EMMC 中读取这两个文件并启动。如何移植linux和设备树文件及如何保存到 EMMC ？

　　5、从网络启动Linux系统：唯一目的就是为了调试。