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U-boot(一):uboot基础_uboot和u-boot

作者：很楠不爱3 | 2024-06-17 11:19:24

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uboot和u-boot

        本文主要基于S5PV210探讨uboot的命令，tftp服务器搭建，uboot的源码树分析和编译。

uboot
        部署：uboot(180~400K的裸机程序)在Flash(可上电读取)、OS在FLash(nand)
        启动过程：上电后先执行uboot、uboot初始化DDR和Flash,将OS从Flash中读到DDR中启动OS,uboot结束
        特点：开机直接启动,引导操作系统内核启动并给内核传参

        uboot对Flash和DDR管理:uboot在Flash起始地址(扇区0/1,SoC决定,大小512KB/1MB),环境变量大小32KB左右,kernel大小3MB/5MB,rootfs大小2/3G,其余为自由分区,各分区紧挨排布,不堆叠

tftp服务器搭建

        预备：

                windows10

                unbuntu14.04

                S5PV210开发板

        网络配置:

               windows10配置:以太网配置IP：192.168.100.99,255.255.255.0,192.168.100.1

                ubuntu配置：NAT网卡连接网络，桥接网卡(网络模式选择以太网对应模式)：192.168.100.100,255.255.255.0,192.168.100.1

                uboot(已烧录ubbot到210的sd卡)

  1. set ipaddr    192.168.100.27
  2.  
  3. set gatewayip 192.168.100.1
  4.  
  5. set serverip  192.168.100.100
  6.  
  7. save
  8.

         uboot的IP配置及网络测试

   

           ubuntu部署tftp

  1. apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa xinetd -y
  2.  
  3. vim /etc/default/tftpd-hpa
  4.  
  5. # /etc/default/tftpd-hpa
  6.  
  7. TFTP_USERNAME="tftp"
  8. TFTP_DIRECTORY="/root/tftp_file"
  9. TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
  10. TFTP_OPTIONS="-l -c -s"
  11.  
  12.  
  13. vim /etc/xinetd.d/tftp
  14.  
  15. service tftp
  16. {
  17. 	socket_type = dgram
  18. 	wait = yes
  19. 	disable = no
  20. 	user = root
  21. 	protocol = udp
  22. 	server = /usr/sbin/in.tftpd
  23. 	server_args = -s /root/tftp_file
  24. 	#log_on_success += PID HOST DURATION
  25. 	#log_on_failure += HOST
  26. 	per_source = 11
  27. 	cps =100 2
  28. 	flags =IPv4
  29. }
  30.  
  31.  
  32. service tftpd-hpa start
  33.  
  34.  
  35. mkdir /root/tftp_file
  36.  
  37. chmod 777 /root/tftp_file
  38.  
  39. 测试
  40.  
  41. cd ~
  42.  
  43. touch /root/tftp_file/a.txt
  44.  
  45. tftp 127.0.0.1
  46.  
  47. get a.txt
  48.  
  49. quit
  50.  
  51. ls /root/a.txt
  52.  
  53. root目录下有下载完成的a.txt(来自/root/tftp_file)

          tftp测试

  1. ububtu:上传zImage到/root/tftp_file
  2.  
  3. uboot:
  4.     
  5.     tftp 30008000 zImage
  6.  
  7.     movi read kernel 30008000
  8.  
  9.     bootm 30008000

      

uboot命令
        基础
                bdinfo:查看开发板基础信息             

  1. x210 # bdinfo
  2. arch_number = 0x00000998
  3. env_t       = 0x00000000
  4. boot_params = 0x30000100
  5. DRAM bank   = 0x00000000
  6. -> start    = 0x30000000
  7. -> size     = 0x10000000
  8. DRAM bank   = 0x00000001
  9. -> start    = 0x40000000
  10. -> size     = 0x10000000
  11. ethaddr     = 00:40:5C:26:0A:5B
  12. ip_addr     = 192.168.1.88
  13. baudrate    = 115200 bps


                version:查看uboot版本

  1. x210 # version
  2.  
  3. U-Boot 1.3.4-dirty (May 21 2016 - 18:17:00) for x210


                print/printenv:打印环境变量
                set/setenv:设置（删除）环境变量
                save/saveenv:保存环境变量
                reset:重启
                poweroff:关机
                注意：设置和打印和删除的环境变量均为uboot启动时从flash中读到DDR中的环境变量,save可将set设置的命令同步到flash中

        ddr
                md:打印内存值
                md [.b, .w, .l] address [# of objects]
                b:byte(1字节)，w:word（2字节）,l:long(4字节)
                address:起始地址，后跟字节长度
        

  1. x210 # help md
  2. md [.b, .w, .l] address [# of objects]
  3.           - memory display
  4.  
  5. x210 # md.b 30000000
  6. 30000000: f2 28 3e 74 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    .(>t..4.......I.
  7. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  8. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  9. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  10. x210 # md.w 30000000
  11. 30000000: 28f2 743e cc83 9a34 9aae a298 d7c6 9b49    .(>t..4.......I.
  12. 30000010: abff b1bb fadb 3c55 ff9f f4ff be7e d1ff    ......U<....~...
  13. 30000020: fcf3 d73f fffe e2fe b79f ebde ff9f efae    ..?.............
  14. 30000030: f58e e7de f93d e27c f86e f81f eddc fd7e    ....=.|.n.....~.
  15. 30000040: afbf fb93 7d6d 41ef febf edd8 6ffb 4bee    ....m}.A.....o.K
  16. 30000050: c259 79ed dd59 ae78 c718 cdca 2f49 fcea    Y..yY.x.....I/..
  17. 30000060: fdb5 8e6a 3def e3be 6eab feed def7 eeab    ..j..=...n......
  18. 30000070: f6f1 f6be 0935 59bd f0ff eab6 0f9b dc5b    ....5..Y......[.
  19. x210 # md.l 30000000
  20. 30000000: 743e28f2 9a34cc83 a2989aae 9b49d7c6    .(>t..4.......I.
  21. 30000010: b1bbabff 3c55fadb f4ffff9f d1ffbe7e    ......U<....~...
  22. 30000020: d73ffcf3 e2fefffe ebdeb79f efaeff9f    ..?.............
  23. 30000030: e7def58e e27cf93d f81ff86e fd7eeddc    ....=.|.n.....~.
  24. 30000040: fb93afbf 41ef7d6d edd8febf 4bee6ffb    ....m}.A.....o.K
  25. 30000050: 79edc259 ae78dd59 cdcac718 fcea2f49    Y..yY.x.....I/..
  26. 30000060: 8e6afdb5 e3be3def feed6eab eeabdef7    ..j..=...n......
  27. 30000070: f6bef6f1 59bd0935 eab6f0ff dc5b0f9b    ....5..Y......[.
  28. 30000080: 1141df55 9f98bd6a e3d83e9e 39fcabf5    U.A.j....>.....9
  29. 30000090: ac479f9a dca771e2 6b61c763 cec95d3d    ..G..q..c.ak=]..
  30. 300000a0: a4c8ceff ffbbebaa ea22aebf fa8ecf9e    ..........".....
  31. 300000b0: ed7bfffe a1277d2b f4b4ff56 cb81deff    ..{.+}'.V.......
  32. 300000c0: d59d27e4 af0d3eed beed2ebf b399b789    .'...>..........
  33. 300000d0: 5cd5bd57 ffa8bef9 b52cf9a9 ede94ff6    W..\......,..O..
  34. 300000e0: 3eedc9f7 9ecab7ff 6a0bf777 6b1b46f9    ...>....w..j.F.k
  35. 300000f0: 73e639bb 255a8ccf 2ebfb8cb 7a3a5d37    .9.s..Z%....7]:z
  36. x210 #


                nm：修改指定内存地址的数据
                nm [.b, .w, .l] address

  1. x210 # md.b 30000000
  2. 30000000: f2 28 3e 74 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    .(>t..4.......I.
  3. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  4. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  5. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  6. x210 # nm.b 30000000
  7. 30000000: f2 ? 11
  8. 30000000: 11 ? q
  9. x210 # md.b 30000000
  10. 30000000: 11 28 3e 74 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    .(>t..4.......I.
  11. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  12. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  13. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.


                mm:递归修改指定内存地址的数据
                mm [.b, .w, .l] address
       

  1. x210 # mm.b 30000000
  2. 30000000: 11 ? f2
  3. 30000001: 28 ? 11
  4. 30000002: 3e ? q
  5. x210 # md.b 30000000
  6. 30000000: f2 11 3e 74 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    ..>t..4.......I.
  7. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  8. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  9. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.


                mw:指定的数据填充内存
                mw [.b, .w, .l] address value [count]
                value:数据 count:数据的长度

  1. x210 # mw.b 30000000 668899 2
  2. x210 # md.b 30000000
  3. 30000000: 99 99 3e 74 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    ..>t..4.......I.
  4. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  5. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  6. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  7. x210 # mw.b 30000000 668899 4
  8. x210 # md.b 30000000
  9. 30000000: 99 99 99 99 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    ......4.......I.
  10. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  11. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  12. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  13. x210 #

 
                cp将原地址数据复制到目标地址
                cp [.b, .w, .l] source target count

  1. x210 # md.b 30000000
  2. 30000000: 99 99 99 99 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    ......4.......I.
  3. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  4. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  5. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  6. x210 #  md.b 30008000
  7. 30008000: f2 28 7f f7 9f ef ff ba bf ba f8 eb d6 f7 ba ff    .(..............
  8. 30008010: ff ab f3 e3 db fa 4d 3e df df c6 f6 be ab ee f9    ......M>........
  9. 30008020: f7 fc bf ff 7f ff bf e3 bf 9f df ef 97 ff ee e3    ................
  10. 30008030: 8e f5 de ef 39 f9 fe e7 ff ff ff fa ff ff ff fb    ....9...........
  11. x210 # cp.b  30000000 30008000 4    
  12. x210 # md.b 30008000
  13. 30008000: 99 99 99 99 9f ef ff ba bf ba f8 eb d6 f7 ba ff    ................
  14. 30008010: ff ab f3 e3 db fa 4d 3e df df c6 f6 be ab ee f9    ......M>........
  15. 30008020: f7 fc bf ff 7f ff bf e3 bf 9f df ef 97 ff ee e3    ................
  16. 30008030: 8e f5 de ef 39 f9 fe e7 ff ff ff fa ff ff ff fb    ....9...........


                cmp:比较两个地址段数据
                cmp [.b, .w, .l] addr1 addr2 count

  1. x210 # md.b 30000000
  2. 30000000: 99 99 99 99 83 cc 34 9a ae 9a 98 a2 c6 d7 49 9b    ......4.......I.
  3. 30000010: ff ab bb b1 db fa 55 3c 9f ff ff f4 7e be ff d1    ......U<....~...
  4. 30000020: f3 fc 3f d7 fe ff fe e2 9f b7 de eb 9f ff ae ef    ..?.............
  5. 30000030: 8e f5 de e7 3d f9 7c e2 6e f8 1f f8 dc ed 7e fd    ....=.|.n.....~.
  6. x210 # md.b 30008000
  7. 30008000: 99 99 99 99 9f ef ff ba bf ba f8 eb d6 f7 ba ff    ................
  8. 30008010: ff ab f3 e3 db fa 4d 3e df df c6 f6 be ab ee f9    ......M>........
  9. 30008020: f7 fc bf ff 7f ff bf e3 bf 9f df ef 97 ff ee e3    ................
  10. 30008030: 8e f5 de ef 39 f9 fe e7 ff ff ff fa ff ff ff fb    ....9...........
  11. x210 # md.b 30009000
  12. 30009000: 5e f3 dd ff d7 f9 db e5 dc 9f df e7 f3 73 fd f4    ^............s..
  13. 30009010: 3c ff b6 ef c7 f5 bf f4 6f fd a6 f7 ff f2 a5 f7    <.......o.......
  14. 30009020: f7 ff ff ff f6 d7 e9 f3 cf 3f b3 ef ff 7f fc e1    .........?......
  15. 30009030: dc fd 77 f3 cd ff fd fb ed 93 ff ef 3f ff fe ec    ..w.........?...
  16. x210 # cmp.b 30000000 30008000 1
  17. Total of 1 byte were the same
  18. x210 # cmp.b 30000000 30009000 1
  19. byte at 0x30000000 (0x99) != byte at 0x30009000 (0x5e)
  20. Total of 0 bytes were the same
  21. x210 #

        网络
                ipaddr:地址
                serverip：tftp服务器地址
                dhcp:自动获取地址
                ping:查看网络

        启动
                boot：读取环境变量bootcmd启动Linux
                bootz：启动 zImage 
                bootm： 启动 uImage 
                Image为内核映像文件
                zImage为映像压缩文件
                uImage是uboot映像文件，在zImage前加上64字节头，说明内核的版本、加载位置、生成时间、大小等信息

        flash
                nand scrub：擦除整个NAND,擦除bad block标记
                nand erase addr1 count：擦除NAND,count擦除字节数
                nand write addr offset count：内存数据写入NAND,offset是偏移地址
                nand read addr offset count ：NAND数据读取到内存
                nand bad：测试NAND FLASH坏块    

                mmc info 设备的信息

  1. x210 # mmcinfo
  2. Device: S3C_HSMMC0
  3. Manufacturer ID: 11
  4. RCA: 0
  5. OEM: 100
  6. Name: 004GA 
  7. Tran Speed: 52000000
  8. Rd Block Len: 512
  9. MMC version 4.0
  10. High Capacity: Yes
  11. Size: 3776MB (block: 7733248)
  12. Bus Width: 4-bit


                mmc rescan [mode] 扫描开发板上MMC设备,包括EMMC和SD卡
                mmc list 查看开发板MMC设备

  1. x210 # mmc list
  2. S3C_HSMMC0_dev0
  3. S3C_HSMMC2_dev1


                mmc dev 切换当前MMC设备：mmc dev [dev] [part]
                [dev]切换MMC设备号，[part]分区号
                mmc part查看分区
                mmc read 读取mmc设备数据 

                movi init  初始化moviNAND并显示信息
                movi read  {u-boot | kernel} {addr} [bytes(hex)] 读取某地址sd/mmc信息
                movi write {fwbl1 | u-boot | kernel} {addr} [bytes(hex)]写入数据sd/mmc的某地址

uboot源码树

        api：硬件功能函数API
        api_examples：硬件功能函数API示例代码
        board：开发板相关,部分依据厂商名分类,部分依据芯片型号分类
        common：cmd和env相关及控制台、crc校验等
        cpu：架构相关(arch目录)
        doc:说明文档
        drivers：驱动代码
        examples：示例代码
        fs：文件系统
        include:头文件
        lib相关：库文件,lib_arm是arm架构库文件,lib_generic是通用库文件
        libfdt:设备树
        nand_spl:nand相关
        net:网络相关
        onenand:onenand相关
        post:上电自检程序
        sd_fusing:烧录uboot到SD卡的代码
        tools:工具
        Makefile：uboot源代码的主Makefile(主要)
        arm_config.mk:arm架构编译的makefile

PLATFORM_CPPFLAGS += -DCONFIG_ARM -D__ARM__


        config.mk：配置相关的Makefile
        rules.mk：uboot的Makefile使用规则

  1. _depend:	$(obj).depend
  2.  
  3. $(obj).depend:	$(src)Makefile $(TOPDIR)/config.mk $(SRCS)
  4. 		@rm -f $@
  5. 		@for f in $(SRCS); do \
  6. 			g=`basename $$f | sed -e 's/\(.*\)\.\w/\1.o/'`; \
  7. 			$(CC) -M $(HOST_CFLAGS) $(CPPFLAGS) -MQ $(obj)$$g $$f >> $@ ; \
  8. 		done


        mkconfig：uboot配置阶段开发板类型配置(主要)
        mk：编译脚本

  1. #!/bin/sh
  2. make distclean
  3. make x210_sd_config
  4. make -j4


        MAKEALL：协助编译uboot的脚本
        image_split：分割uboot.bin到BL1的脚本

split -b 8064 u-boot.bin bl2.bin


        mkmovi：iNand/SD卡启动有关
        Changelog文：版本修改记录
        gitignore：git工具文件

git ls-files -i --exclude-standard


        COPYING:GPL许可版权声明
        MAINTAINERS：维护者
        CREDITS：鸣谢
        README：导读

 

编译uboot 

 

        基于210官方的qt包中的uboot包编译烧录

  1. 解压包
  2.  
  3. tar -jxvf qt_x210v3s_160307.tar.bz2  -C qt_x210v3s_160307
  4.  
  5. cd qt_x210v3s_160307/uboot
  6.  
  7.  
  8. 配置编译工具链(配置自己的工具链路径)
  9.  
  10. vim Makefile 
  11.  
  12. #CROSS_COMPILE = arm-linux-
  13. #CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/4.4.1-eabi-cortex-a8/usr/bin/arm-linux-
  14. #CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/4.2.2-eabi/usr/bin/arm-linux-
  15. #CROSS_COMPILE = /usr/local/arm/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-
  16. CROSS_COMPILE = /root/arm-2009q3/bin/arm-none-linux-gnueabi-
  17.  
  18. #############方式（1）##############
  19.  
  20. 生成开发板配置
  21.  
  22. make x210_sd_config
  23.  
  24. 编译
  25.  
  26. make -j4
  27.  
  28. 生成u-boot.bin可用于烧录
  29.  
  30. ############方式（2）###############
  31.  
  32. ./mk
  33.  
  34. 生成u-boot.bin可用于烧录
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