Nov 17, 2023
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一、uboot基础了解 # 1. U-boot是什么 # U-Boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循GPL条款的从FADSROM、8xxROM、PPCBOOT逐步发展演化而来的 开放源码项目。
U-boot，是一个主要用于嵌入式系统的引导加载程序，可以支持多种不同的计算机系统结构，其主要作用为：==引导系统的启动！==目前，U-Boot不仅支持Linux系统的引导，还支持NetBSD, VxWorks, QNX, RTEMS, ARTOS, LynxOS, android等多种嵌入式操作系统。
2. U-boot主要特性及功能 # 开放：开放的源代码 多平台：支持多种嵌入式操作系统，如Linux、NetBSD、android等 生态：有丰富的设备驱动源码，如以太网、SDRAM、LCD等，同时也具有丰富的开发文档。 3. U-boot下载地址 # Uboot开发源码：
https://source.denx.de/u-boot/u-boot
https://ftp.denx.de/pub/u-boot/
其他厂商定制的uboot源码：
野火 4. U-boot目录结构 # 目录 含义 arch 各个厂商的硬件信息，目录下包括支持的处理器类型 arch/arm/cpu/xxx **每一个子文件夹，包含一种cpu系列。**每个子文件夹下包含cpu.c（CPU初始化），interrupts.c（设置中断和异常），start.S（U-boot的启动文件，早期的初始化）。 board 与开发板有关，每一个子文件夹代表一个芯片厂家，芯片厂家下，每一个子文件夹，表示一个开发板 common 存放与处理器体系无关的通用代码，可以说为通用核心代码！ cmd 存放uboot的相关命令实现部分 drivers 存放外围芯片驱动，网卡，USB等 disk 存放驱动磁盘的分区处理代码 fs 本目录下存放文件系统相关代码，每一个子文件夹表示文件系统 net 网络协议相关代码 doc uboot说明文档 include 各种头文件 post 上电自检代码 api 外部扩展程序的API和示例 tools 编译S-Record或者U-boot镜像的相关工具 5. 如何编译Uboot # make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean make ARCH=arm CORSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- colibri-imx6ull_defconfig make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j8 ARCH=arm：arm架构
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Nov 17, 2023
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二、uboot启动流程分析 # 上一篇文章：（一）uboot基础了解 下一篇文章：（三）Uboot驱动模型
同大多数的Bootloader一样，uboot的启动过程也分为BL1、BL2两个阶段，分别对应着SPL和Uboot。
SPL（BL1阶段）：负责开发板的基础配置和设备初始化，并且搬运Uboot到内存中，由汇编代码和少量的C语言实现
Uboot（BL2阶段）：主要负责初始化外部设备，引导Kernel启动，由纯C语言实现。
我们这篇文章，主要介绍Uboot（BL2阶段）的启动流程，BL1阶段启动流程的详细分析，可以见我的后续文章。想要深入了解的，可以好好研究下！
2.1、程序执行流程图 # 我们先总体来看一下Uboot的执行步骤，这里以EMMC作为启动介质，进行分析！
无论是哪种启动介质，基本流程都相似，我们这就往下看！
==打开图片，结合文档、图片、代码进行理解！==
2.2、u-boot.lds——Uboot的入口函数 # u-boot.lds：是uboot工程的链接脚本文件，对于工程的编译和链接有非常重要的作用，决定了uboot的组装，并且u-boot.lds链接文件中的ENTRY(_start)指定了uboot程序的入口地址。
如果不知道u-boot.lds放到在哪里，可以通过find -name u-boot.lds查找，根目录要进入到uboot的源码的位置哦！
如果查找结果有很多，结合自己的板子信息，确定自己使用的u-boot.lds。
当然，准确的方法是查看Makefile文件，分析出来u-boot.lds所生成的位置。
在u-boot.lds的文件中，可以看到.text段，存放的就是执行的文本段。截取部分代码段如下：
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm") OUTPUT_ARCH(arm) ENTRY(_start) SECTIONS { . = 0x00000000; @起始地址 . = ALIGN(4); @四字节对齐 .text : { *(.__image_copy_start) @映像文件复制起始地址 *(.vectors) @异常向量表 arch/arm/cpu/armv7/start.o (.text*) @启动函数 } ...... } ENTRY(_start)：程序的入口函数，_start在arch/arm/lib/vectors.S中定义.globl _start
SECTIONS定义了段，包括text文本段、data数据段、bss段等。
__image_copy_start在System.map和u-boot.map中均有定义
arch/arm/cpu/armv7/start.o对应文件arch/arm/cpu/armv7/start.S，该文件中定义了main函数的入口。
Tip：上面只进行大概分析，有汇编经验的朋友，可以详细进行分析！
2.3、board_init_f——板级前置初始化 # 跟随上文的程序执行流程图，我们看board_init_f这个函数。其位于common/board_f.c。
void board_init_f(ulong boot_flags) { gd->flags = boot_flags; gd->have_console = 0; if (initcall_run_list(init_sequence_f)) hang(); } static const init_fnc_t init_sequence_f[] = { setup_mon_len, .
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Jan 17, 2024
本文阅读量次三、Uboot驱动模型 # 全文耗时一周，精心汇总，希望对大家有所帮助，感觉可以的点赞，关注，不迷路，后续还有更多干货！
看文章前，答应我，静下心来，慢慢品！
3.1、什么是Uboot驱动模型 # 学过Linux的朋友基本都知道Linux的设备驱动模型，Uboot根据Linux的驱动模型架构，也引入了Uboot的驱动模型（driver model ：DM）。
**这种驱动模型为驱动的定义和访问接口提供了统一的方法。**提高了驱动之间的兼容性以及访问的标准型，uboot驱动模型和kernel中的设备驱动模型类似。
3.2、为什么要有驱动模型呢 # 无论是Linux还是Uboot，一个新对象的产生必定有其要解决的问题，驱动模型也不例外！
提高代码的可重用性：为了能够使代码在不同硬件平台，不同体系架构下运行，必须要最大限度的提高代码的可重用性。 高内聚，低耦合：分层的思想也是为了达到这一目标，低耦合体现在对外提供统一的抽象访问接口，高内聚将相关度紧密的集中抽象实现。 便于管理：在不断发展过程中，硬件设备越来越多，驱动程序也越来越多，为了更好的管理驱动，也需要一套优秀的驱动架构！ 3.3、如何使用uboot的DM模型 # DM模型的使用，可以通过menuconfig来配置。
make menuconfig
①：menuconfig配置全局DM模型 # Device Drivers -> Generic Driver Options -> Enable Driver Model 通过上面的路径来打开Driver Model模型，最终配置在.config文件中，CONFIG_DM=y
②：指定某个驱动的DM模型 # 全局的DM模型打开后，我们对于不通的驱动模块，使能或者失能DM功能。如MMC驱动为例：
Device Drivers -> MMC Host controller Support -> Enable MMC controllers using Driver Model 最终反映在.config文件中的CONFIG_DM_MMC=y
在对应的驱动中，可以看到判断#if !CONFIG_IS_ENABLED(DM_MMC)，来判断是否打开DM驱动模型。
在管理驱动的Makefile文件中，也能看到obj-$(CONFIG_$(SPL_)DM_MMC) += mmc-uclass.o，来判断是否将驱动模型加入到编译选项中。
总之，我们要打开DM模型，最后反映在几个配置信息上：
CONFIG_DM=y，全局DM模型打开 CONFIG_DM_XXX=y，某个驱动的DM模型的打开 可以通过Kconifg、Makefile来查看对应宏的编译情况 3.4、DM模型数据结构 # 要想了解DM模型整套驱动框架，我们必须先了解它的一砖一瓦！也就是组成驱动框架的各个数据结构。
① global_data # typedef struct global_data { .
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Jan 17, 2024
本文阅读量次四、Uboot命令行模式分析 # 前几篇文章，我们也了解了Uboot的启动流程，那么这节就主要讲讲Uboot的命令行模式。
另外，文章末尾还提供eMMC5.1官方标准协议.pdf和eMMC4.51官方标准协议-中文.pdf下载渠道，方便深入了解底层协议。
正文如下：
4.1 如何进入命令行模式 # 我们正常启动流程，默认是直接跳过Uboot命令行模式的，因为Uboot主要的作用是引导Kernel，一般我们不进行uboot开发时，都默认跳过进入命令行模式。
那么，我们要想进入Uboot命令行模式，需要进行哪些配置呢？
打开我们准备好一份Uboot源码，进入menuconfig配置菜单，主要设置下列几个配置信息！
CONFIG_CMDLINE：命令行模式开关 CONFIG_SYS_PROMPT：命令行模式提示符 CONFIG_HUSH_PARSER：使用hush shell 来对命令进行解析 BOOTDELAY：设置启动延时 Tip：meneconfig中查找苦难？实时/符号，输入1或2或3，直接查找指定标识。
打开之后，重新编译，并将Uboot镜像烧录到开发板中，再次启动，我们就能够看到倒计时。
[2022-03-02:13:33:47]U-Boot 2020.10-rc1-00043-ge62a6d17c6-dirty (Feb 08 2022 - 10:14:14 +0800) [2022-03-02:13:33:47] [2022-03-02:13:33:47]Model: xxxxxx [2022-03-02:13:33:47]MMC: mmc1@xxxxxx: 1 [2022-03-02:13:33:47]In: serial [2022-03-02:13:33:47]Out: serial [2022-03-02:13:33:47]Err: serial [2022-03-02:13:33:47]Model: xxxxxx [2022-03-02:13:33:49]Hit any key to stop autoboot: 2 Hit any key to stop autoboot：我们在倒计时结束前，任意键入一个按键，即可进入！
4.2 Uboot基本命令解析 # 进入Uboot命令行模式后，键入help或者?，可以查看所有支持的Uboot命令。
注意：Uboot支持的命令大都远远超过显示的，还有好多没有打开，可以在menuconfig中，打开相应的功能，如mmc相关的，md内存相关的。
常用命令如下：
version #查看uboot版本 reset #重启Uboot printenv #打印uboot环境变量 setenv name value #设置环境变量 md addr #查看内存指令 nm addr #修改内存值 mm addr #自增修改内存值 mmc dev id #选择mmc卡 mmc rescan #扫描卡 echo $name #打印环境变量 更多指令使用，可以见文末整理的文档
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