U-boot相关基础知识

U-boot和Bootloader之间的关系

U-Boot是Bootloader的一种实现,它专门用于嵌入式系统,特别是那些基于ARM、MIPS等处理器的系统。U-Boot提供了丰富的硬件支持和功能,使得开发者能够轻松地初始化硬件、加载操作系统内核,并进行一些基本的系统配置。
简单来说就是Uboot属于Bootloader中的一种,bootloader就相当于类,uboot就相当于对象。嵌入式领域常用的bootloader就是uboot
![[Uboot超级终端显示.png]]

U-boot哪里获取

U-Boot的获取有很多途径
1、U-Boot的官方网站下载,这是一个非常直接且方便的方式
2、可以通过GitHub上的u-boot项目获取U-Boot的源码。
3、开发板厂商获取
4、芯片厂商获取

U-boot如何使用

当嵌入式设备通电或复位后,U-Boot作为Boot Loader会首先被加载到内存中并执行。
在启动过程中,U-Boot会执行一系列的初始化操作,包括硬件设备的初始化(如内存、串口、网络等)、加载操作系统镜像等。其中,硬件设备的初始化是非常重要的,因为U-Boot需要确保这些设备在操作系统加载之前处于正常的工作状态。
在硬件初始化完成后,U-Boot会尝试从指定的存储介质(如Flash存储器、SD卡等)中加载操作系统镜像。这个过程可能包括解析启动参数、验证镜像文件的完整性等步骤。
一旦操作系统镜像被成功加载到内存中,U-Boot会将控制权交给操作系统,并启动操作系统。在操作系统启动后,U-Boot就完成了它的使命。
除了上述的启动流程外,U-Boot还支持一些其他的功能,如串口通信、网络功能等。这些功能使得U-Boot在嵌入式系统的开发和调试过程中非常有用。
此外,U-Boot还支持液晶屏等硬件设备的驱动,这使得开发者可以在U-Boot阶段就实现液晶屏的显示功能。这对于嵌入式系统的开发和调试非常有帮助,因为它可以让开发者更直观地看到系统的运行状态。

U-boot的工作模式

  1. 启动模式
    • 在启动模式下,U-Boot会按照预设的配置,自动从存储介质(如Flash存储器、SD卡等)中加载操作系统镜像,并完成硬件设备的初始化。
    • 一旦操作系统镜像被成功加载到内存中,U-Boot会将控制权交给操作系统,然后操作系统开始运行。
    • 这个过程通常是自动进行的,不需要用户的干预。
  2. 交互模式
    • 在交互模式下,用户可以通过U-Boot的命令行界面进行各种操作。
    • 这些操作包括但不限于查看系统信息(如内存大小、CPU型号等)、加载文件(如内核镜像、设备树文件等)、设置启动参数等。
    • 交互模式为用户提供了更大的灵活性,允许用户根据需要进行各种自定义操作。
    • 用户可以通过串口终端、网络控制台等方式连接到U-Boot的命令行界面,并执行相应的命令。

U-boot常用命令

  1. printenv
    • 功能:打印当前设置的环境变量列表。
    • 样例:直接在U-Boot命令行输入printenv,然后按回车键,即可看到所有环境变量的列表及其值。
  2. setenv
    • 功能:设置或修改环境变量的值。
    • 样例:假设我们要设置一个名为my_variable的环境变量,其值为hello_world,可以输入setenv my_variable hello_world,然后按回车键。
  3. saveenv
    • 功能:将当前的环境变量设置保存到非易失性存储器中,以便在下次启动U-Boot时使用。
    • 样例:在修改完环境变量后,为了确保这些更改在下次启动时仍然有效,可以输入saveenv,然后按回车键。
  4. boot
    • 功能:根据环境变量中的配置来启动操作系统。这通常涉及到加载内核镜像和根文件系统。
    • 样例:直接输入boot,然后按回车键,U-Boot会根据bootcmd环境变量中指定的命令来启动操作系统。
  5. bootm
    • 功能:从指定的内存地址直接启动内核镜像。这通常用于手动指定内核镜像的位置。
    • 样例:bootm [addr [initrd[:size]] [fdt]]。假设内核镜像位于内存地址0x80000000,可以输入bootm 0x80000000(注意,这里可能还需要指定其他参数,如initrd和fdt的地址,具体取决于你的系统配置)。
  6. help
    • 功能:显示U-Boot的帮助信息,列出所有可用的命令及其简短描述。
    • 样例:在U-Boot命令行输入help,然后按回车键,即可看到所有可用命令的列表。

7、IP地址相关命令**

- `ipaddr`:显示或设置U-Boot的IP地址。
- `serverip`:显示或设置服务器的IP地址(例如Ubuntu的IP)。
  1. 启动延时

    • bootdelay:设置进入自启动模式之前的倒计时的秒数。例如,如果设置为5,则U-Boot会在5秒后自动启动操作系统,除非用户在此期间按下某个键来中断启动过程。
  2. 网络传输命令

    • loadb:通过Kermit协议从远程主机下载文件到U-Boot指定的内存地址。 样例:loadb <内存地址>,之后根据Kermit协议的提示进行文件传输。
    • tftp:通过TFTP协议从TFTP服务器下载文件到U-Boot指定的内存地址。 样例:tftp <内存地址> <文件名>,该命令将尝试从TFTP服务器上下载指定文件,并将其存储在指定的内存地址中。
  3. 存储器访问命令

    • mmc read:从EMMC存储器中读取数据到内存。 样例:mmc read <内存地址> <扇区编号> <扇区数>,这将从EMMC中的指定扇区开始,读取指定数量的扇区,并将数据存储在指定的内存地址中。
    • mmc write:将内存中的数据写入到EMMC存储器中。 样例:mmc write <内存地址> <扇区编号> <扇区数>,这将从指定的内存地址开始,读取指定数量的数据,并将其写入到EMMC中的指定扇区。

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