1 u-boot的使用

uboot是一段裸機代碼，它的實現非常複雜，主要是初始化一些硬件，部署整個計算機系統，將內核讀到內存，根據環境變量去啓動內核，並向內核傳遞參數。它的目標就是啓動內核，內核啓動後它的生命也隨之結束。
u-boot是SourceForge上的開源項目，由一個人發起，然後由整個世界所有感興趣的人共同維護髮展而來的一個bootloader，bootloader是用來引導和加載內核，向內核傳遞參數的，是內核引導程序的統稱，bootloader除了u-boot還有bios，LilO，redboot，vivi等。

1.1 環境變量

在uboot命令行輸入printenv，打印出環境變量(使用的 NAND flash版本)：

1.baudrate=115200，波特率爲115200。
2.bootargs=console=ttymxc0,115200 root=ubi0:rootfs rootfstype=ubifs ubi.mtd=5 mtdparts=gpmi-nand:4m(u-boot),2m(-boot-env),4m(logo),10m(kernel),2m(dtb),-(rootfs) rootwait rw
參數說明：.bootargs後面的變量是傳遞給linux內核的參數，主要用來告訴內核啓動信息，分區信息和根文件系統所在的分區，console=ttymxc0代表串口節點ttymxc0實現內核和PC的交互。波特率是115200，root=ubi0:rootfs文件系統的名字叫做rootfs，分區依次是uboot，uboot環境變量，開機logo，內核，設備樹，文件系統。進入內核可以在/proc/mtd看到分區信息：

通過bootargs可以設置文件系統的掛載方式，可以掛載flash中的根文件系統，還可以通過NFS掛載網絡文件系統。
3.bootcmd=nand read ${loadaddr} 0xa00000 0xa00000; nand read ${fdt_addr} 0x144B000 0xc800;bootz ${loadaddr} - ${fdt_addr}
bootcmd後面是系統自啓動參數，在啓動參數由一些uboot命令組成，在倒計時結束後uboot會依次執行設置好的命令，
NAND read ${loadaddr} 0xa00000 0xa00000:將nand flash的偏移地址0xa00000開始，讀大小爲0xa00000的內核鏡像到內存的開始地址爲loadaddr處，loadaddr爲0x80800000，如圖 1.1.3。

nand read ${fdt_addr} 0x144B000 0xc800:將設備樹從flash的偏移地址0x144B000讀0xC800大小到內存的fdt_addr處，fdt_addr爲0x83000000

然後從內存的{loadaddr}讀取Linux內核，從{fdt_addr}讀設備樹。

可以看出最後內核是從內存中啓動的，我們可以從flash中獲取內核，也可以用tftp服務從網絡中下載內核，最後在內存中啓動。
4.bootdelay=3代表uboot啓動後倒計時的秒數。
5.此外還有網絡相關的環境變量，比如服務器地址serverip，網關gatewayip，開發板IP ipaddr，子網掩碼netmask等，設置了這些參數才能使用tftp服務。
關於uboot的環境變量還有很多，這裏只列出了常用的幾個，還可以根據需要自定義環境變量。

1.2 常用命令

進入uboot命令行，輸入help查看幫助信息，會彈出很多命令和介紹：

U-Boot的命令有很多，而且還可以自定義進行添加，下面介紹常用的幾個。
1.printenv：查看環境變量：
2.setenv：修改環境變量：setenv 環境變量名 環境變量值
刪除環境變量：setenv 環境變量名
例如設置自啓動倒計時環境變量bootdelay，設置前爲3秒：

輸入命令setenv bootdelay 10，
然後輸入printenv查看環境變量，發現環境變量已經改變。但是重新啓動後新設置的環境失效，這是因爲環境變量沒有保存到flash。

3.保存環境變量： saveenv，將環境變量保存到flash，重啓後依然存在。
4.啓動內核：boot，按照環境變量bootcmd啓動內核。

5.重新啓動：reset。
6.nand命令介紹：
nand info ：查看nand 信息
nand read addr offset count：讀命令；
nand erase：擦除整片NAND；
nand erase offset count：擦除指定NAND指定的區域；
nand write addr offset count：將內存的數據寫到NAND指定區域；
addr是內存基地址，offset是 NAND的偏移地址，count是寫入字節數。
7.eMMC命令，
mmc info：打印mmc的信息，
mmc list ：查看mmc設備，
mmc read addr blk# cnt：從eMMC讀cnt個塊數據到內存addr處；
mmc write addr blk# cnt：把內存addr處的cnt個塊數據寫到eMMC。
mmc erase blk# cnt：擦除blk#開始的cnt個數據塊
addr爲內存地址，blk#是mmc的塊號，cnt是設備塊的個數，塊的單位是512字節。

8.網絡相關命令
uboot使用網絡相關命令要保證網卡能正常使用（此例程使用的uboot在網盤：終結者ULL光盤資料\i.MX6ULL終結者光盤資料\08_開發板系統鏡像\01_Uboot\02_NAND FLASH核心板\u-boot.imx），啓動後能夠識別出網卡：

發現下方顯示「Error: FEC1 address not set.」，這是因爲沒有設置MAC地址，輸入命令setenv ethaddr 73:70:F4:E6:36:EA設置以太網物理地址，saveenv保存。
設置開發板IP地址：setenv ipaddr 192.168.1.120
設置服務器的IP地址(Ubuntu)：setenv serverip 192.168.1.12
設置網關：setenv gatewayip 192.168.1.1
設置子網掩碼：setenv netmask 255.255.255.0
這些環境變量要根據實際情況設置，設置好後測試與主機（Ubuntu）的網絡連接：ping 192.168.1.12：

出現「host ***** is alive」即爲設置成功。
9.tftp下載命令: tftp addr file，網絡設置好了以後可以使用tftp命令從tftp服務器端下載鏡像到內存，addr爲內存地址，file爲服務器端的文件，具體使用方法可參照」tftp下載和nfs網絡啓動」相關章節。
10.bootm -引導uImage鏡像啓動
11.bootz -從內存啓動Linux鏡像和設備
12.ping - 測試與主機的網絡連接
13.loadb -通過串口Kermit協議下載二進制數據到內存指定位置。
14.loady 通過串口線下載文件到內存
15.go -跳轉到內存地址處，運行程序
16.env default -a -重置環境變量。
17.run：可以執行環境變量中的命令，如輸入「run bootcmd」啓動內核
18.ls [<dev[:part]> [directory]]：uboot下查看文件系統結構（使用的emmc版本）：
ls mmc 1:1，查看分區1：

ls mmc 1:2，查看分區2文件系統目錄

ls mmc 1:2 etc，查看目錄包含信息：

2 獲取u-boot

2.1 獲取源碼

U-boot源碼可以從官網ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/獲取（後綴有rcx表示測試版本），但是有的芯片廠家沒有把修改過的源碼開源到官網中，所以有些芯片的u-boot不能直接從網站獲取。NXP官方也是用的此網站的2016.03版本u-boot，他們在源碼里加入自己的東西，且一直在維護此版本，本文檔將使用NXP移植好的源碼編譯u-boot。
我們已經下載好了 NXP提供的源碼，源碼壓縮包放在了網盤中（終結者ULL光盤資料\i.MX6ULL終結者光盤資料\05_uboot linux源碼\目錄下\uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2），拷貝到Ubuntu下解壓。
解壓：tar -jxvf uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2

修改目錄名爲uboot：mv uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga uboot -f
進入解壓後的目錄uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga，查看README文檔，裏面詳細介紹了源碼從哪下載

還有如何配置到自己的處理器上（如下圖），這些操作NXP已經做好了，

2.2 目錄介紹

接下來分析源碼目錄裏幾個重要的文件夾和文件
與平臺架構直接相關的文件夾：
/arch 不同架構芯片使用的文件，如PowerPC，ARM，x86，MIPS等。
我們只關心/arch/arm下的文件

/api 存放接口函數
/board 板級相關文件，主要包含一些驅動程序。
/board/freescale /我們的目標板在此目錄下操作。

/configs 板子默認配置文件，移植過程中需要用到此目錄

/fs 文件系統(cramfs, ext2, jffs2, etc.)
還有包含不同架構處理器通用的驅動程序或函數的文件夾：
/common 通用架構使用的代碼，主要處理命令行，檢測內存大小和故障。
/disk 磁盤分區代碼。
/lib 通用庫文件。
/net 網絡相關代碼，如網絡協議棧，TFTP，NFS等功能。
/post 上電自檢代碼。
/drivers 驅動代碼。
還有存放uboot說明文檔，工具的文件夾：
/doc 純英文文檔。
/examples 例程.。
/include 存放着頭文件。
include/configs/目錄下包含着我們需要的頭文件。

/scripts 存放腳本和生成文件。
/tools 工具，檢查生成的目標文件。
重要文件：
Makefile：管理整個工程。
Kconfig：圖形化配置界面的管理工具。
u-boot.imx：u-boot鏡像，用mfgtools燒錄工具燒寫到開發板。
u-boot.lds：鏈接腳本。