uboot的基础知识与linux启动相关知识

r囧r小猫 2022-04-16 04:12 274阅读 0赞

uboot本质是一个裸机程序

\*\*\*uboot在启动时的作用：  
主要是用来启动操作系统的内核。  
部署整个系统。  
操作Flash等板子上硬件的驱动，初始化一部分硬件。  
提供一个命令行界面供人进行交互操作。  
PC机的启动：上电后先执行BIOS程序（实际上就是Norflish），BIOS程序负责初始化DDR内存，初始化硬盘，再从硬盘之中将OS镜像文件读取到DDR之中，然后跳转至DDR中去执行OS直到启动。

嵌入式linux的启动过程：部署和启动效仿PC机的启动。  
uboot程序部署在Flash，操作系统（OS）部署在Flash之中，用Flash代替了硬盘。  
内存掉电无作用，cpu掉电不工作。  
上电之后先执行uboot，uboot负责初始化DDR，初始化Flash，然后将OS镜像文件读取到DDR之中，然后跳转至DDR中去执行OS直到启动。

对比：uboot————>BIOS Flash————>硬盘  
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\*\*\*uboot解决的问题：  
由于硬件的不同，所以uboot必须进相应的改变从而实现成功移植的目的。  
uboot的终极目标是：引导操作系统内核启动并且给内核进行传参。  
uboot的会在指定的位置为linux内核准备一些启动参数，内核启动时在这个特定的位置去取uboot传给他的参数，然后再内核之中解析这些参数，指导linux内核的启动过程。

uboot的生命周期：uboot运行时别的程序不能同时运行，对CPU独占。  
uboot一旦结执行束，不能再次回到uboot。  
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\*\*\*uboot的工作方式：  
本身是一个裸机程序，由若干个.c和.h文件组成，最后编译后生成一个uoboot.bin镜像文件。  
有些程序需要交互，这就使得uboot有着和linux相似的shell，只是命令集不同而已。  
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\*\*\*uboot的关键：命令和环境变量  
命令：uboot的shell下可以被识别的各种命令。  
uboot的环境变量和操作系统的环境变量工作原理和方式几乎完全相同。  
uboot的驱动管理几乎完全和linux的驱动架构相同。  
环境变量被认为是系统的全局变量。  
环境变量在程序运行时诞生，结束时死亡，被储存在Flash中的一块特殊的区域，可以通过程序更改其变量值。  
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\*\*\*uboot的常见命令：  
1.print/printenv:打印出系统所有的环境变量。  
2.set name value :设置环境变量name为value （仅仅只是更改了内存之中的环境变量）  
3.保存环境变量的改变： saveenv/save （利用save映射至flash）  
4.movi指令是一个命令集，  
movi read用来读取iNand的到DDR中，movie write 将DDR内容写入iNand中。  
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\*\*\*bootm：启动内核时同时给内核传参，而GO命令启动内核时不用传参。  
GO命令本来不是为了启动内核设计的，其内部就是一个函数指针指向一个内存地址然后直接调用这个函数，本质就是PC直接跳转至那个内存地址进行运行。GO命令可以被用在uboot中执行任何裸机程序。

\*\*\*uboot的环境变量：  
环境变量有两份，一份在FLASH中，一份在内存之中。uboot启动之后一次性从FLASH读取所有的环境变量到DDR之中作为环境变量的初始值，每次使用时都是使用DDR之中的环境变量。

两个重要的环境变量：  
1.bootcmd：自动运行命令设置。 uboot的在启动时会倒数bootdelay秒，uboot开机启动时实际上就是执行了bootcmd这个环境变量的值对应的命令集。  
可以通过set bootcmd改变bootcmd的值，saveenv进行保存。

2.bootarge：uboot给kernel传参。  
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\*\*\*DDR和FLASH：  
uboot的FLASH分区：对于FALSH进行分块管理。  
在uboot之中没有操作系统，所以对于FLASH的管理必须事先使用分区界定。  
分区的方法在移植之前必须事先设定好

FLASH的分区：（掉电存在）  
uboot：从FLASH的起始地址开始存放，分区的大小一般设计为512kb，或者1MB。  
环境变量：紧贴着uboot进行存放，一般是32kb，1MB。  
kernel：紧跟着环境变量存放，大小为3~5MB。  
rootfs（根文件系统）：kernel启动之后将自由分区内挂载到rootfs下使用。  
注：uboot必须放在FLASH的开头，其他分区可变。

DDR的分区：（掉电消失）  
DDR内存的分区是在linux内核启动之前进行部署管理整个内存空间。  
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作者：cryil\_liu  
来源：CSDN  
原文：https://blog.csdn.net/weixin\_40647352/article/details/84074984  
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