1 u-boot的使用

uboot是一段裸机代码，它的实现非常复杂，主要是初始化一些硬件，部署整个计算机系统，将内核读到内存，根据环境变量去启动内核，并向内核传递参数。它的目标就是启动内核，内核启动后它的生命也随之结束。
u-boot是SourceForge上的开源项目，由一个人发起，然后由整个世界所有感兴趣的人共同维护发展而来的一个bootloader，bootloader是用来引导和加载内核，向内核传递参数的，是内核引导程序的统称，bootloader除了u-boot还有bios，LilO，redboot，vivi等。

1.1 环境变量

在uboot命令行输入printenv，打印出环境变量(使用的 NAND flash版本)：

1.baudrate=115200，波特率为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
参数说明：.bootargs后面的变量是传递给linux内核的参数，主要用来告诉内核启动信息，分区信息和根文件系统所在的分区，console=ttymxc0代表串口节点ttymxc0实现内核和PC的交互。波特率是115200，root=ubi0:rootfs文件系统的名字叫做rootfs，分区依次是uboot，uboot环境变量，开机logo，内核，设备树，文件系统。进入内核可以在/proc/mtd看到分区信息：

通过bootargs可以设置文件系统的挂载方式，可以挂载flash中的根文件系统，还可以通过NFS挂载网络文件系统。
3.bootcmd=nand read ${loadaddr} 0xa00000 0xa00000; nand read ${fdt_addr} 0x144B000 0xc800;bootz ${loadaddr} - ${fdt_addr}
bootcmd后面是系统自启动参数，在启动参数由一些uboot命令组成，在倒计时结束后uboot会依次执行设置好的命令，
NAND read ${loadaddr} 0xa00000 0xa00000:将nand flash的偏移地址0xa00000开始，读大小为0xa00000的内核镜像到内存的开始地址为loadaddr处，loadaddr为0x80800000，如图 1.1.3。

nand read ${fdt_addr} 0x144B000 0xc800:将设备树从flash的偏移地址0x144B000读0xC800大小到内存的fdt_addr处，fdt_addr为0x83000000

然后从内存的{loadaddr}读取Linux内核，从{fdt_addr}读设备树。

可以看出最后内核是从内存中启动的，我们可以从flash中获取内核，也可以用tftp服务从网络中下载内核，最后在内存中启动。
4.bootdelay=3代表uboot启动后倒计时的秒数。
5.此外还有网络相关的环境变量，比如服务器地址serverip，网关gatewayip，开发板IP ipaddr，子网掩码netmask等，设置了这些参数才能使用tftp服务。
关于uboot的环境变量还有很多，这里只列出了常用的几个，还可以根据需要自定义环境变量。

1.2 常用命令

进入uboot命令行，输入help查看帮助信息，会弹出很多命令和介绍：

U-Boot的命令有很多，而且还可以自定义进行添加，下面介绍常用的几个。
1.printenv：查看环境变量：
2.setenv：修改环境变量：setenv 环境变量名 环境变量值
删除环境变量：setenv 环境变量名
例如设置自启动倒计时环境变量bootdelay，设置前为3秒：

输入命令setenv bootdelay 10，
然后输入printenv查看环境变量，发现环境变量已经改变。但是重新启动后新设置的环境失效，这是因为环境变量没有保存到flash。

3.保存环境变量： saveenv，将环境变量保存到flash，重启后依然存在。
4.启动内核：boot，按照环境变量bootcmd启动内核。

5.重新启动：reset。
6.nand命令介绍：
nand info ：查看nand 信息
nand read addr offset count：读命令；
nand erase：擦除整片NAND；
nand erase offset count：擦除指定NAND指定的区域；
nand write addr offset count：将内存的数据写到NAND指定区域；
addr是内存基地址，offset是 NAND的偏移地址，count是写入字节数。
7.eMMC命令，
mmc info：打印mmc的信息，
mmc list ：查看mmc设备，
mmc read addr blk# cnt：从eMMC读cnt个块数据到内存addr处；
mmc write addr blk# cnt：把内存addr处的cnt个块数据写到eMMC。
mmc erase blk# cnt：擦除blk#开始的cnt个数据块
addr为内存地址，blk#是mmc的块号，cnt是设备块的个数，块的单位是512字节。

8.网络相关命令
uboot使用网络相关命令要保证网卡能正常使用（此例程使用的uboot在网盘：终结者ULL光盘资料\i.MX6ULL终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\01_Uboot\02_NAND FLASH核心板\u-boot.imx），启动后能够识别出网卡：

发现下方显示“Error: FEC1 address not set.”，这是因为没有设置MAC地址，输入命令setenv ethaddr 73:70:F4:E6:36:EA设置以太网物理地址，saveenv保存。
设置开发板IP地址：setenv ipaddr 192.168.1.120
设置服务器的IP地址(Ubuntu)：setenv serverip 192.168.1.12
设置网关：setenv gatewayip 192.168.1.1
设置子网掩码：setenv netmask 255.255.255.0
这些环境变量要根据实际情况设置，设置好后测试与主机（Ubuntu）的网络连接：ping 192.168.1.12：

出现“host ***** is alive”即为设置成功。
9.tftp下载命令: tftp addr file，网络设置好了以后可以使用tftp命令从tftp服务器端下载镜像到内存，addr为内存地址，file为服务器端的文件，具体使用方法可参照”tftp下载和nfs网络启动”相关章节。
10.bootm -引导uImage镜像启动
11.bootz -从内存启动Linux镜像和设备
12.ping - 测试与主机的网络连接
13.loadb -通过串口Kermit协议下载二进制数据到内存指定位置。
14.loady 通过串口线下载文件到内存
15.go -跳转到内存地址处，运行程序
16.env default -a -重置环境变量。
17.run：可以执行环境变量中的命令，如输入“run bootcmd”启动内核
18.ls [<dev[:part]> [directory]]：uboot下查看文件系统结构（使用的emmc版本）：
ls mmc 1:1，查看分区1：

ls mmc 1:2，查看分区2文件系统目录

ls mmc 1:2 etc，查看目录包含信息：

2 获取u-boot

2.1 获取源码

U-boot源码可以从官网ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/获取（后缀有rcx表示测试版本），但是有的芯片厂家没有把修改过的源码开源到官网中，所以有些芯片的u-boot不能直接从网站获取。NXP官方也是用的此网站的2016.03版本u-boot，他们在源码里加入自己的东西，且一直在维护此版本，本文档将使用NXP移植好的源码编译u-boot。
我们已经下载好了 NXP提供的源码，源码压缩包放在了网盘中（终结者ULL光盘资料\i.MX6ULL终结者光盘资料\05_uboot linux源码\目录下\uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2），拷贝到Ubuntu下解压。
解压：tar -jxvf uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2

修改目录名为uboot：mv uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga uboot -f
进入解压后的目录uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga，查看README文档，里面详细介绍了源码从哪下载

还有如何配置到自己的处理器上（如下图），这些操作NXP已经做好了，

2.2 目录介绍

接下来分析源码目录里几个重要的文件夹和文件
与平台架构直接相关的文件夹：
/arch 不同架构芯片使用的文件，如PowerPC，ARM，x86，MIPS等。
我们只关心/arch/arm下的文件

/api 存放接口函数
/board 板级相关文件，主要包含一些驱动程序。
/board/freescale /我们的目标板在此目录下操作。

/configs 板子默认配置文件，移植过程中需要用到此目录

/fs 文件系统(cramfs, ext2, jffs2, etc.)
还有包含不同架构处理器通用的驱动程序或函数的文件夹：
/common 通用架构使用的代码，主要处理命令行，检测内存大小和故障。
/disk 磁盘分区代码。
/lib 通用库文件。
/net 网络相关代码，如网络协议栈，TFTP，NFS等功能。
/post 上电自检代码。
/drivers 驱动代码。
还有存放uboot说明文档，工具的文件夹：
/doc 纯英文文档。
/examples 例程.。
/include 存放着头文件。
include/configs/目录下包含着我们需要的头文件。

/scripts 存放脚本和生成文件。
/tools 工具，检查生成的目标文件。
重要文件：
Makefile：管理整个工程。
Kconfig：图形化配置界面的管理工具。
u-boot.imx：u-boot镜像，用mfgtools烧录工具烧写到开发板。
u-boot.lds：链接脚本。