uboot的基础知识与linux启动相关知识
zjhqlmzldx 2018-11-21
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。
