uboot（bootloader）相关的知识点汇总

来源:嵌入式杂牌军发布时间:2023-05-242223浏览

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✎编者悟语

习惯可以让人重复对自己有利的东西从而让自身得以提升，也可以让人不断重复错误的事情从而给自身带来诸多的困扰（习惯久了就成了类似无意识的东西，无意识的对，也无意识的错）。

文章导读

今天给小伙伴们汇总下uboot相关的内容，主要涉及它的定义、启动方式、操作方式、目录结构、编译调试等内容！

阅读过程中有什么问题可以后台交流哈，！

1 嵌入式存储设备的分区情况

在引出uboot之前先看下uboot在存储设备中的位置。

① 第一分区：存放uboot。

② 第二分区：存放uboot要传给系统内核的参数。

③ 第三分区：系统内核。

④ 第四分区：根文件系统。

2 uboot 相关的知识点

1）定义

Bootloader是操作系统运行之前执行的一小段程序，通过这一小段程序，可以初始化硬件设备/建立内存空间映射表，从而建立适当的系统软硬件环境，为最终调用操作系统内核做好准备。

uboot是bootloader的一种，下面内容可能出现混用的情况。

2）uboot启动方式

① 网络启动。

主要用于调试，通常需要安装nfs和tftp服务，用于挂载根文件系统，内核镜像

u-boot.bin等内容，因为是挂载，硬件重新上电，一般并不会保存挂载的内容。

② 磁盘启动。

这种方式主要是用在台式机和服务器上的，这些计算机都使用BIOS引导，并且使用磁盘作为存储介质，这里面两个重要的用来启动linux的有LILO和GRUB。

③ Flash启动。

将uboot、内核镜像及应用程序等组成的程序文件下载到Flash中，上电自动引导。

3）Bootloader的两种操作模式

① 启动加载模式，也称为自主模式。

Bootloader从目标机上的某个固态存储设备上将操作系统加载到RAM中运行，整个过程没有用户介入。

② 下载模式。

目标机上的Bootloader通过串口/网络等方式从主机下载/挂载到目标机（如uImage/u-boot.bin/根文件系统）。

从目标机下载的文件，Bootloader会将其先放在目标机的RAM中，然后在放在目标机的Flash等固态存储设备中。

4）uboot的目录结构

①board文件夹。

board文件夹中存放开发板相关的配置文件，每一个开发板都以子文件夹的形式出现。

此文件夹下的每个文件里面都找到一个脚本文件u-boot.lds，此文件中内容描述了对应型号uboot代码的入口点、各段代码存放位置（数据段、代码段、bss段）以及对齐方式等内容，感兴趣的小伙伴可以看看。

② commom文件夹。

它存放的是u-boot行下支持的命令，每一个命令对应一个文件。

③ cpu文件夹。

此文件夹中存放特定cpu架构相关的目录，每一款cpu架构都对应了一个子目录。

④ doc文件夹。

doc是文档目录，有u-boot非常完善的文档。

⑤ drivers文件夹。

此文件夹下存放的是u-boot支持的各种设备的驱动程序。

⑥ fs文件夹。

它用于存放支持的文件系统的源码，其中最常用的是JFFS2文件系统。

⑦ include文件夹。

它存放u-boot使用的头文件，还有各种硬件平台支持的汇编文件，系统配置文件和文件系统支持的文件。

⑧ net文件夹。

它存放的是与网络协议相关的代码，bootp协议、TFTP协议、NFS文件系统得实现。

⑨ tooles文件夹。

它存放的是生成u-boot相关的工具。

⑩ u-boot.bin与u-boot.spec及u-boot.map。

前两个是生产的uboot的程序文件，常用的是u-boot.bin文件。

u-boot.map可以查看uboot编译存储的信息，遇到问题时可以去这里看看。

3uboot的编译与调试

1）uboot的编译

uboot的编译不管什么方式一般都是落实到Makefile上。

① 用现有的IDE编译。

Linux开发的编译一般都支持局部编译，比如你可以单独编译内核，你可以单独编译uboot,你也可以将程序进行全部编译。

为了节省时间，在调试时，局部编译，并将代码下载到硬件中去测试是比较不错的选择。

②直接编译uboot。

即用make命令对uboot进行编译，此时涉及到一个问题，编译环境变量存在交叉编译等条件的限制。此时有两种编译方式：

要么编写脚本利用现有IDE的环境变量，将变量路径填入脚本，进入uboot去编译。

要么自己搭建编译环境，设置好环境变量。

2）uboot的调试

①利用printf打印调试信息。

标准的uboot中printf已经用puts等函数重写了可以直接用于调试。

②开启DEBUG宏。

uboot启动时的打印可以开启DEBUG宏，DEBUG位于include/common.h中。

③利用help命令。

进入uboot后，输入help命令即可列出uboot支持的命令，可以尝试下如何使用。

④添加自己的uboot命令。

可以通过help命令查出uboot已有的命令，然后进入到uboot源码下用grep命令查看一下此命令的功能实现，仿照此实现实现自己的功能函数，添加打印提示，命令触发等内容即可。

今天就到这吧，希望对小伙伴有所帮助哈，喜欢的话欢迎转发、点赞、分享、在看、转载哈，。