嵌入式系统之ubootENV环境变量

从bootm 命令讲起

　　1 找到linux的内核入口

　　Bootm命令通过读取uImage的头部0×40字节的信息，将uImage定位到正确的地址，同时找到linux的内核入口地址。

　　这个地方就涉及到uImage的头部0×40字节信息到底是什么的问题?uboot提供了mkimage命令去把0×40字节加在linux内核头部。

　　mkimage -n “Kernel 2.4.18″ -A arm -O linux -T kernel -C none -a 30007fc0 -e 30008000 -d 4020.bin vmlinux-2.4.18.img

 

看到这个标题，可能觉得这个并没有什么的，其实不然，编好了u-boot了，但是如何来使用确不是那么简单的，想当初我将uboot制作出来后以为全部都搞定了，屁颠屁颠的烧到板子上后可系统就是起不来，为什么了，折腾了很久以后才发现是u-boot的环境变量设置错误，在后来的工作中，我发现一些有一定经验的人在这方面也是模模糊糊的扯不清，所以这里要讨论一下。

 

    u-boot的环境变量是使用u-boot的关键，它可以由你自己定义的，但是其中有一些也是大家经常使用，约定熟成的，有一些是u-boot自己定义的，更改这些名字会出现错误，下面的表中我们列出了一些常用的环境变量：

 

 

环境变量	描述
bootdelay	执行自动启动的等候秒数
baudrate	串口控制台的波特率
netmask	以太网接口的掩码
ethaddr	以太网卡的网卡物理地址
bootfile	缺省的下载文件
bootargs	传递给内核的启动参数
bootcmd	自动启动时执行的命令
serverip	服务器端的ip地址
ipaddr	本地ip 地址
stdin	标准输入设备
stdout	标准输出设备
stderr	标准出错设备

 

 

上面只是一些最基本的环境变量，请注意，板子里原本是没有环境变量的，u-boot的缺省情况下会有一些基本的环境变量，在你执行了saveenv之后，环境变量会第一次保存到flash中，之后你对环境变量的修改,保存都是基于保存在flash中的环境变量的操作。

 

    U-boot的环境变量值得注意的有两个： bootcmd 和bootargs。

u       bootcmd

    前面有说过bootcmd是自动启动时默认执行的一些命令，因此你可以在当前环境中定义各种不同配置，不同环境的参数设置，然后设置bootcmd为你经常使用的那种参数。

u       bootargs

    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。bootargs的种类非常非常的多。bootargs非常的灵活，内核和文件系统的不同搭配就会有不同的设置方法，甚至你也可以不设置bootargs,而直接将其写到内核中去（在配置内核的选项中可以进行这样的设置），正是这些原因导致了bootargs使用上的困难。

    下面介绍一下bootargs常用参数，bootargs的种类非常的多，而且随着kernel的发展会出现一些新的参数，使得设置会更加灵活多样。

 

A. root

用来指定rootfs的位置， 常见的情况有:

    root=/dev/ram rw  

    root=/dev/ram0 rw

  请注意上面的这两种设置情况是通用的，我做过测试甚至root=/dev/ram1 rw和root=/dev/ram2 rw也是可以的，网上有人说在某些情况下是不通用的，即必须设置成ram或者ram0，但是目前还没有遇到，还需要进一步确认，遇到不行的时候可以逐一尝试。

 

    root=/dev/mtdx rw

    root=/dev/mtdblockx rw

    root=/dev/mtdblock/x rw

    root=31:0x

 

上面的这几个在一定情况下是通用的，当然这要看你当前的系统是否支持，不过mtd是字符设备，而mtdblock是块设备，有时候你的挨个的试到底当前的系统支持上面那种情况下，不过root=/dev/mtdblockx rw比较通用。此外，如果直接指定设备名可以的话，那么使用此设备的设备号也是可以的。

 

    root=/dev/nfs

在文件系统为基于nfs的文件系统的时候使用。当然指定root=/dev/nfs之后，还需要指定nfsroot=serverip:nfs_dir，即指明文件系统存在那个主机的那个目录下面。

 

B. rootfstype

    这个选项需要跟root一起配合使用，一般如果根文件系统是ext2的话，有没有这个选项是无所谓的，但是如果是jffs2,squashfs等文件系统的话，就需要rootfstype指明文件系统的类型，不然会无法挂载根分区.

 

C. console

console=tty  使用虚拟串口终端设备 .

console=ttyS[,options] 使用特定的串口，options可以是这样的形式bbbbpnx，这里bbbb是指串口的波特率，p是奇偶校验位，n是指的bits。

console=ttySAC[,options] 同上面。

 

看你当前的环境，有时用ttyS，有时用ttySAC，网上有人说，这是跟内核的版本有关，2.4用ttyS，2.6用ttySAC，但实际情况是官方文档中也是使用ttyS，所以应该是跟内核版本没有关联的。可以查看Documentation/serial-console.txt找到相关描述。

 

D. mem

mem=xxM 指定内存的大小，不是必须的

 

E. ramdisk_size

ramdisk=xxxxx           不推荐  

ramdisk_size=xxxxx   推荐

上面这两个都可以告诉ramdisk 驱动，创建的ramdisk的size，默认情况下是4m(s390默认8M)，你可以查看Documentation/ramdisk.txt找到相关的描述，不过ramdisk=xxxxx在新版的内核都已经没有提了，不推荐使用。

 

F. initrd, noinitrd

当你没有使用ramdisk启动系统的时候，你需要使用noinitrd这个参数，但是如果使用了的话，就需要指定initrd=r_addr,size, r_addr表示initrd在内存中的位置，size表示initrd的大小。

 

G. init

init指定的是内核启起来后，进入系统中运行的第一个脚本，一般init=/linuxrc, 或者init=/etc/preinit，preinit的内容一般是创建console,null设备节点，运行init程序，挂载一些文件系统等等操作。请注意，很多初学者以为init=/linuxrc是固定写法，其实不然，/linuxrc指的是/目录下面的linuxrc脚本，一般是一个连接罢了。

 

H. mtdparts

mtdparts=fc000000.nor_flash:1920k(linux),128k(fdt),20M(ramdisk),4M(jffs2),38272k(user),256k(env),384k(uboot)

要想这个参数起作用，内核中的mtd驱动必须要支持，即内核配置时需要选上Device Drivers  ---> Memory Technology Device (MTD) support  ---> Command line partition table parsing

 

mtdparts的格式如下：

mtdparts=[;<MTDDEF]< font>

  := :[,]

  := [@offset][][ro]

   := unique id used in mapping driver/device

    := standard linux memsize OR "-" to denote all remaining space

    := (NAME)

因此你在使用的时候需要按照下面的格式来设置：

mtdparts=mtd-id:@(),@()

这里面有几个必须要注意的：

a.  mtd-id 必须要跟你当前平台的flash的mtd-id一致，不然整个mtdparts会失效

b.  size在设置的时候可以为实际的size(xxM,xxk,xx)，也可以为''-''这表示剩余的所有空间。

举例：

假设flash 的mtd-id是sa1100，那么你可以使用下面的方式来设置：

mtdparts=sa1100:-     →  只有一个分区

mtdparts=sa1100:256k(ARMboot)ro,-(root)  →  有两个分区

可以查看drivers/mtd/cmdlinepart.c中的注释找到相关描述。

 

I. ip

指定系统启动之后网卡的ip地址，如果你使用基于nfs的文件系统，那么必须要有这个参数，其他的情况下就看你自己的喜好了。设置ip有两种方法：

 ip = ip addr

 ip=ip addr:server ip addr:gateway:netmask::which netcard:off

这两种方法可以用，不过很明显第二种要详细很多，请注意第二种中which netcard 是指开发板上的网卡，而不是主机上的网卡。

 

说完常见的几种bootargs，那么我们来讨论平常我经常使用的几种组合：

1). 假设文件系统是ramdisk，且直接就在内存中，bootargs的设置应该如下：

setenv bootargs ‘initrd=0x32000000,0xa00000 root=/dev/ram0 console=ttySAC0 mem=64M init=/linuxrc’

 

2). 假设文件系统是ramdisk，且在flash中，bootargs的设置应该如下：

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 root=/dev/ram rw init=/linuxrc’

注意这种情况下你应该要在bootm命令中指定ramdisk在flash中的地址，如bootm kernel_addr ramdisk_addr (fdt_addr)

 

3). 假设文件系统是jffs2类型的，且在flash中，bootargs的设置应该如下

setenv bootargs ‘mem=32M console=ttyS0,115200 noinitrd root=/dev/mtdblock2 rw rootfstype=jffs2 init=/linuxrc’

 

4). 假设文件系统是基于nfs的，bootargs的设置应该如下

setenv bootargs ‘noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfsip=192.168.0.5:192.168.0.3:192.168.0.3:255.255.255.0::eth0:off’

或者

setenv bootargs ‘noinitrd mem=64M console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.0.3:/nfs ip=192.168.0.5’

上面就是我们经常使用的几种bootargs的组合，老实说，bootargs非常非常的灵活，所以设置的方法有很多中形式，具体的还应该根据你的平台具体的情况来设置。