2-Linux系统移植前知识概述之U-boot概述

1、Uboot是什么

　　1. 是一个裸机程序，跟单片机的裸机程序类似；

　　2. 是一种比较通用的 boot loader； 

　　3. 它支持绝大部分CPU。

　　作用举例：在做系统时，把系统镜像复制到SD卡，烧录时，uboot程序根据硬件上boot引脚的状态，控制CPU把SD卡里的镜像复制到目标板子的EMMC中，实现系统烧录；烧录成功后重启后，uboot再根据硬件上你切换好的boot引脚的状态，选择启动EMMC里的系统。

　　在系统移植时，uboot就是一个裸机程序，它的存在就是为了引导启动Linux，和我们pc机的BIOS差不多的功能。只要你能正确的给kernel传递参数，uboot就不是必须的。

2、Uboot能做什么

　　1. 初始化DDR，让Linux在DDR运行，Linux的镜像(zImag/uImag)、设备树dtb都存放在MMC或者NAND或者Flash里；

　　2. 将Linux从外置的Flash拷贝到DDR中运行；

　　3. 主要为系统启动做准备；

　　4. 除了可以启动Linux外，还可以启动其他系统，例如vxworks；

　　5. Linux还可以通过其他 boot loader 启动，uboot不是唯一的选择。

　　uboot的获取方法可以参考博客：1- Linux系统移植前期准备概述 里的2.4部分。

 3、Uboot启动流程

　　1. 启动Uboot开始时会有一个倒计时，在启动倒计时结束前，可以用回车进行命令行模式，执行意向命令，具体可以help命令查看，后续补充常见的uboot命令，可用于直接命令操作或者编写uboot；

　　2. 启动倒计时结束后，会依次启动镜像、设备树、内核；

　　3. 运行Linux。

4、Uboot的编译概述

　　这里可以参考我另一篇博客：https://www.cnblogs.com/xingboy/p/14858853.html里的4部分（  编译boot Loader），里面可能会有一些描述不够准确的地方，可以评论区指出。

5、u-boot启动log的概述

　　u-boot启动时会显示一些板载信息，一般我们改uboot的时候，就只需要改一下一些板载信息；

　　如果uboot启动时没有读到的一些环境变量，它们就会使用默认值；

　　最后uboot会读取镜像，启动kernel。

6、u-boot命令概述

　　uboot命令用好的时候，可以方便我们看源码。

　　6.1 基本命令

　　　　Help ：信息查询；　　　　 printenv：查看板子环境变量；

　　　   bdinfo：打印板载信息；　　setenv：自定义环境变量；

　　　　saveenv：保存环境变量；　reset：重启；

　　　　run：运行自定义的命令；     go：跳到指定地址命令。

　　6.2 内存操作命令

　　　　md：显示内容，注意uboot里的数字都是16进制，eg:  md .b 0x8000000020 命令表示从0x80000000开始显示0x20个内容；

　　　　mm：修改内存，每次修改后地址会自增；

　　　　cp：复制，eg: cp +  .b/.w/.l  + 原地址 + 目的地址 + 需要复制的数据长度；

　　　　cmp：比较两段内存数据是否相等，eg: cmp + .b/.w/.l  + 原地址 + 目的地址 + 比较数据长度 。

　　6.3 网络操作命令

　　　　ping：测试网络是否连通，注意测试机与被测对象要在同一个局域网；

　　　　nfs：可以把系统镜像和设备树在线跟新；

　　　　tftp：可以在线下载，类似nfs。

　　6.4 MMC命令

　　　　mmc info：打印内存信息（当前选中的）；

　　　　mmc rescan：扫描MMC；

　　　　mmc list：列出mmc;

　　　　mmc dev：设置当前使用的设备，eg: mmc dev 1 切换到 mmc 1，mmc dev 1 0 切换到 mmc 1 的 0 分区；

　　　　mmc par：显示当前mmc分区信息；

　　　　mmc read：读mmc数据，eg:  mmc + read + 将读取到的数据保存的地址 + 目标块地址 + 长度(16进制)；

　　　　mmc write：写数据到mmc，eg: mmc + write + 要写的数据 + 从哪个块开始写(块号) + 要写的块的数量；

　　　　mmc erase：擦除，eg: mmc + erase + 块号 + 块数。

　　6.5 FAT格式文件系统操作命令

　　　　fat info：查看制度分区的文件系统信息，eg：fat info mmc 1:1 查看EMMC 1的分区1；

　　　　fat ls：查FAT设备的目录/文件信息，eg: fat ls mmc 1:1；

　　　　fstype：查看分区文件格式，eg：fstype mmc 1:2；

　　　　fatload：把制定分区读到DRAM中，eg：fatload mmc(mmc名) 1:1 808000 zImage 把mmc 1的第一个分区的zImage存放到808000中；

　　　　fat write：将DRAM中的数据写到MMC。

　　6.6 EXT格式文件操作命令用得少，不细说

　　6.7 NAND命令

　　　　uboot命令要注意区分MMC和NAND操作，在编译uboot时候操作NAND内存就要用NAND命令；

　　　　mtest：DDR读写测试命令，eg：mtest + 起始地址 + 结束地址；

　　　　nand device：用于切换 NAND flash ，如果板子多个 NAND 可用该命令切换；

　　　　nand info：查看nand信息；

　　　　nand erase：擦擦nand，eg：nand erase 0 1000000 从 0x00 - 0x1000000 擦除；

　　　　nand write：写数据，nand里写数据要先擦除，eg：nand write 80800 0 10000 把 80800 的数据写到 0 地址中，写0x1000个；

　　　　nand read：读数据，从指定地址读指定数据大小到DRAM中，相当于复制，

　　　　　　　　　  eg：nand + read + 目的地址 + 要读取的nand数据的地址 + 读取大小  ( nand read 0x8100000 0x6000000 0x1900)；

　　　6.8 boot操作命令

　　　　　uboot用来启动Linux，这些命令就用的上了；

　　　　　bootz：启动Linux，启动zImage，

　　　　　　　eg: bootz + linux镜像在DRAM中的地址 + initrd在DRAM中的地址，没有用 " - " 代替 + 设备树在DRAM中的地址

　　　　　　　　  ( bootz 80800000 - 83000000 ) ;

　　　　   bootm：与bootz格式一样，用于启动uImage；

　　　　　boot：也可启动Linux，读取bootcmd环境变量启动Linux，bootcmd相当于一个命令集；

　　　　　　　eg: setenv bootcmd ' tfp 8080000 zImage ; tfp 8300000 xxx.dtb ; bootz 808000 - 8300000 '  ( 把 ‘ ’ 里的命令集合到 bootcmd )，

　　　　　　　saveenv：保存命令集合，boot：执行上面保存在bootcmd里的命令集合。

　　注意：这里的命令全部是概述，不包括所有命令，具体命令使用可以网上查阅详细说明。