Linux——Uboot命令使用

什么是Uboot？

1）Uboot是一个裸机程序，比较复杂。类似我们PC机的BIOS程序。

2）Uboot就是一个bootloader，作用就是用于启动Linux或者其他系统，Uboot最主要的工作是初始化DDR，因为Linux的运行是运行在DDR里面的。（Linux镜像编译出来如果不做裁剪的话有四五兆字节那么大，一般芯片内部ram没有那么大，无法运行，必须放到DDR中运行），所以如果要运行Linux，就要先初始化好DDR，才能在DDR中运行Linux系统。

一般Linux镜像（叫做zimage或者是uimage）+设备树（.dtb）存放在SD、EMMC、NAND、SPI FLASH等等外置存储区域。

Uboot可以引导Linux镜像从外置flash拷贝到DDR中，再去启动。

Uboot不仅能启动Linux，也可以启动其他系统，比如vxworks。

Uboot是个通用的bootloader，支持多种架构。

Uboot编写简要流程

最直接的方式就是官网下载，但是不可能编写Uboot的时候考虑到所有芯片的需求，如果需要一些特别的驱动，就需要SOC（系统级芯片）厂商自己去更改和添加原始Uboot的一些内容，做开发板的厂商也需要根据SOC厂商做好的Ubooot进行修改，从而来适应自己制作的开发板。

编写好的Uboot程序的编译

（1）通过FTP传输（FileZilla）在Windows系统下将正点原子编写的Uboot压缩包传输到Ubuntu

（2）通过命令进行解压缩

v显示过程，x解压缩，j表示tar.bz2文件，f使用归档文件

（3）512MB（DDR3）+8GB（EMMC）核心板使用如下命令来编译Uboot

清理编译文件

配置Uboot

文件夹下会生成一个.config文件，使用ls -a命令查看

编译Uboot

V=1的作用是把编译的过程详细打印出来。

编译完成之后会在文件夹里生成一个u-boot.bin的文件，与我们的裸机实验一样生成一个可执行文件，但是我们要运行程序必须在.bin文件里添加头部信息（主要有IVT镜像向量表，包含了一系列的地址信息、BOOT Data包含了启动时需要的一些关键数据，比如镜像要拷贝到哪个地址、拷贝的大小等信息、DCD是设备配置数据，主要用于初始化系统时钟、DDR等设备信息。），添加完之后会生成u-boot.imx文件，uboot是通过/tools/mkimage这样的一个工具添加头部信息的，如下：

Uboot命令的使用

信息查询命令

常用的信息查询命令有3个，分别是bdinfo、printenv和version。

bdinfo命令可以得出 DRAM 的起始地址和大小、启动参数保存起始地址、波特率、 sp(堆栈指针)起始地址等信息，如下：

printenv命令用于输出环境变量信息。Uboot的环境变量是可以修改的，有专门的命令来修改Uboot的环境变量。

version命令用来显示版本号，下图打印出的信息表示用的Uboot版本是2016年的，上次编译时间是2024年，用的是arm-linux-gnueabihf-gcc编译器。

环境变量操作命令

1）修改环境变量

环境变量的修改涉及到两个命令，setenv命令用于设置环境变量或者修改环境变量，saveenv命令将修改后的环境变量保存到flash中。

例如我们要将延时时间修改成5秒后才启动linux内核，可以

如果我们修改的环境变量的值有空格，我们就需要将其值用单引号括起来

2）新建环境变量

命令 setenv 也可以用于新建命令，用法和修改环境变量一样，比如我们新建一个环境变量 author，author 的值为我的名字拼音：zhangzs，那么就可以使用如下命令：

3）删除环境变量

删除环境变量的命令跟设置环境变量命令相同，只要在变量后面赋空值即可

内存操作命令

内存操作命令就是直接对DRAM进行读写操作的，常用的内存操作命令有md、nm、mm、mw、cp和cmp。

1）md命令

格式如下：

md [.b,.w,.l] address [# of objects]

显示格式[.b,.w,.l]对应byte、word和long，也就是1个字节、2个字节和4个字节来显示内存值。，address是要查看内存的起始地址，[# of objects]表示要查看的数据长度，比如要显示的内存长度为20，显示格式为.b的话就是20个字节，显示格式为.w的话就是202个字节，显示格式为.l的话就是204个字节。

uboot命令中的数据都是十六进制的！不是十进制！！

例如要查看以0x80000000开始的20个字节的内存值，显示格式位.b，（0x14表示20）使用如下命令：

2）nm命令

nm命令用于修改指定地址的内存值，修改完之后输入q退出

3）mm命令

mm命令也是修改指定地址的内存值的，但是相比于nm命令，mm命令修改完一个内存值之后地址会自增。

4）mw命令

命令mw用于使用一个指定的数据填充一段内存

5）cp命令

cp是数据拷贝指令，用于将DRAM中的数据从一段内存拷贝到另一段内存，或者从NOR FLASH中拷贝到DRAM

6）cmp命令

cmp是比较命令，用于比较两段内存的数据是否相等

网络操作命令

在进行网络操作命令之前，我们需要将电脑和开发板连接至同一路由器（笔记本电脑也可以无线连接，但要确保虚拟机有网络），且我们需要将开发板和虚拟机设置为同一网段，由于我们的开发板连接了路由器，所以要是处于同一网段我们需要手动修改Ubuntu的ip，如下：

DNS服务器记得设置！不然可能会没网！！

如果还是没网的话设置一下虚拟机：

根据实际设置环境变量

1）ping命令

作用是检测处于同一网段的机器能不能相互通信，现在我们的开发板与我们的虚拟机处于同一网段

2）dhcp命令

从路由器获取ip地址

3）nfs命令

通过nfs（网络文件系统）可以在计算机之间通过网络来分享资源

格式：nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

loadAddress 是要保存的 DRAM 地址，[[hostIPaddr:]bootfilename]是要下载的文件地址。这里我们将正点原子官方编译出来的 Linux 镜像文件 zImage 下载到开发板 DRAM 的 0x80800000 这个地址处。

如果出现Loading: T T T T T T T T /Loading: *** ERROR: File lookup fail这些情况，可以参考我的另一篇博客Linux——Uboot使用NFS出现Loading: T T T T T T T T /Loading: *** ERROR: File lookup fail-CSDN博客

4）tftp命令
    tftp 命令的作用和 nfs 命令一样，都是用于通过网络下载东西到 DRAM 中，只是 tftp 命令 使用的 TFTP 协议，Ubuntu 主机作为 TFTP 服务器。因此需要在 Ubuntu 上搭建 TFTP 服务器， 需要安装 tftp-hpa 和 tftpd-hpa，命令如下：
创建文件

在文件中输入如下内容

然后启动 tftp 服务

打开文件tftpd-hpa

修改

重启tftp

tftp服务器已经搭建好了

一点要确保我们已经给了tftp文件夹和zImage权限，不然会传输失败！！

EMMC和SD卡操作命令

1）mmc命令

“mmc”是一系列命令，其后可以跟不同的参数，输出？mmc或者mmc -help即可查看mmc相关的命令：

FAT格式文件操作命令

1）fatinfo命令

fatinfo 命令用于查询指定 MMC 设备分区的文件系统信息

命令的作用是查询emmc的分区1的文件系统信息（mmc表示接口）

2）fatls命令

fatls命令的作用是查询FAT格式设备的目录和文件信息

命令的作用是查询SD卡的分区1的目录和文件信息

3）fstype命令

查询设备的文件格式

fat格式存放Linux的镜像和设备树，ext4格式存放Linux的根文件系统（rootfs）

4）fatload命令

fatload 命令用于将指定的文件读取到 DRAM 中

命令的作用是将mmc接口的设备1的分区1的zImage文件写到DRAM的80800000位置

5）fatwrite命令

将DRAM的数据写到MMC设备中

语句的作用是将DRAM的0x80800000位置的zImage文件写到MMC设备1的分区1，大小为0x6788f8

EXT格式文件系统操作命令

uboot有ext2和ext4两种格式文件系统的操作命令。

常用的命令为ext2load、ext2ls、ext4load、ext4ls 和 ext4write，使用方式跟FAT格式文件系统一样。

BOOT操作命令

1）bootz命令

bootz 命令用于启动 zImage 镜像文件

2）bootm命令

bootm 和 bootz 功能类似，但是 bootm 用于启动 uImage 镜像文件

3）boot命令

boot命令是来启动Linux系统，boot会读取环境变量bootcmd来启动Linux系统

如果我们要通过网络来启动Linux，可以进行如下操作

设置好环境变量bootcmd然后保存，通过boot命令来启动Linux系统，如果要从emmc启动就做如下环境变量定义