# U-Boot使用和移植 ## U-Boot常用命令 ## 基本命令 1. `bdinfo`：查看板子信息； 2. `printenv`：打印环境变量； 3. `version`：查看uboot版本信息； 4. 设置启动参数： ```bash setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw' saveenv 注释： console=ttymxc0,115200 控制台参数 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw 文件系统指定为mmc1的第二个分区 可读可写属性 ``` ## 内存操作命令 - **md**命令：以[.b, .w, .l]为单位读取指定地址address处的 [# of objects]个数据出来 ```bash 格式：md[.b, .w, .l] address [# of objects] 注释：.b .w .l ：1字节 ，2字节，4字节 eg：读取0x80000000开始地址 0x20个字节大小的数据 md.b 80000000 20 ``` - **nm**命令：修改指定地址的内存值，地址不会自增 ```bash 格式：nm [.b, .w, .l] address eg：修改80000000处的数据，为12345678 按q退出 nm.l 80000000 80000000: ffffffff ? 12345678 80000000: 12345678 ? q ``` - **mm**命令：修改指定地址的内存值，地址自增 ![](media/image-20200524194419793.png) - **mw**命令：mw用于使一个指定的数据填充段内存 ```bash 格式：mw [.b, .w, .l] address value [count] ``` 比如使用 `.l`格式将以 格式将以 格式将以 0X80000000为起始地址的 为起始地址的 0x10个 内存块 (0x10 * 4=64字节 )填充为 填充为 0X0A0A0A0A ![](media/image-20200524194630532.png) - **cp**命令：是数据拷贝命令，用于将 将 DRAM中的数据从一段内存拷贝到另一段内存处，或者把 Nor Flash中的数据拷贝到DRAM中。 ``` cp [.b, .w, .l] source target count source：源地址 target：目标地址 count：拷贝个数 eg：从0x80000000处拷贝0x10个块(这里使用的.l，每个块就是4个字节) 到0x80000100处 cp.l 80000000 80000100 10 ``` - **cmp**命令：是比较命令，用于两段内存的数据否相等 ``` cmp [.b, .w, .l] addr1 addr2 count ``` ![](media/image-20200524201649272.png) ## 网络命令 uboot支持大量网络命令如：nfs 、tftp、ping、tftpboot等； - dhcp命令：从路由器自动获取ip地址； - nfs命令： ```bash 格式：nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename] eg:从nfs目录下载zImage到RAM的0x80800000地址 nfs 80800000 192.168.1.250:/home/book/nfs_rootfs/zImage ``` - tftp命令 ```bash 格式：tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename] eg：从ubuntu的tftp共享目录下载 zImage 到Dram的0x80800000地址 tftp 80800000 zImage eg：从ubuntu的tftp共享目录下载 imx6ull_dtb 到Dram的0x83000000地址 tftp 83000000 imx6ull_dtb ``` ## EMMC命令和SD卡命令 mmc命令是一些列的命令，输入`？mmc`可以查看有关的命令。 | 命令 | 描述 | | --------------- | --------------------------------- | | mmc info | 输出MMC设备信息 | | mmc read | 读取MMC中的数据 | | mmc write | 向MMC设备写入数据 | | mmc rescan | 扫描MMC设备 | | mmc part | 列出MMC设备分区 | | mmc dev | 切换到MMC设备 | | mmc list | 列出当前有效的所有MMC设备 | | mmc hwpartition | 设置MMC设备的分区 | | mmc bootbus | 指定MMC设备BOOT_BUS_WIDTH域的值 | | mmc bootpart | 指定MMC设备的boot和RPMB分区的大小 | | mmc partconf | 指定MMC设备PARTITION_CONFG域的值 | | mmc rst | 复位MMC设备 | | mmc setdsr | 设置DSR寄存器值 | - mmc info 命令：显示当前选中的设备的信息 - mmc rescan 命令：扫描当前开发板上所有的MMC设备 - mmc list 命令：列出当前开发板一共几个MMC设备 ```bash => mmc list FSL_SDHC: 0 (SD) # 表示当前用的是SD卡 FSL_SDHC: 1 ######################## 当前开发板有两个设备： FSL_SDHC:0和 FSL_SDHC:1 (eMMC)，现在用的是 EMMC版本的核心板，加上 SD卡一共有两个MMC设备， 设备FSL_SDHC:0是SD卡，FSL_SDHC:1(eMMC)是 EMMC，用命令mmc dev 命令可以切换设备 ``` - mmc dev 命令：切换MMC设备 ```bash 格式：mmc dev [dev] [part] eg：切换到1 mmc设备。即EMMC mmc dev 1 ``` - mmc part命令：查看当前设备有多少个分区 EMMC有三个分区： - 0分区：存放uboot； - 1分区：存放Linux镜像文件和设备树； - 2分区：存放文件系统。 如果要将EMMC的分区2设置为当前MMC设置，可以使用如下命令`mmc dev 1 2` - mmc read 命令：读取mmc设备数据 ```bash mmc read addr blk#cnt #addr 要读取到DRAM地址，blk要读取的块起始地址（十六进制），一个块是512字节， eg: mmc dev 1 0 # 切换到 MMC分区 0 mmc read 80800000 600 10 # 从EMMC的0x600个块开始，读取0x10个块数据到DRAM的0x80800000地址处 ``` - mmc write 命令：从DRAM的addr地址开始，读取cnt个块到MMC设备的第blk个块开始的地址处 ```bash 格式 mmc write addr blk# cnt 使用此命令我们可以先通过tftp把uboot下载到DRAM里面，然后通过此命令把DRAM里面的数据写入到MMC设备(即SD卡或者emmc中)，实现在uboot中更新uboot ``` - 更新uboot到SD卡里 ```bash mmc dev 0 # 切换到 SD卡 version # 查看uboot版本号 tftp 80800000 u-boot.imx # 从tftp服务器下载uboot到DRAM的0x80800000处 ``` ![](media/image-20200525104104314.png) 可以看出下载后uboot的大小是416768字节/512 = 814(0x32E)个块。 接下来把DRAM中uboot写入到SD卡中 ```bash mmc dev 0 0 # 切换到SD卡的的第0个分区 mmc write 80800000 2 32E # 把DRAM中0x80800000处的uboot写入到SD卡的第二个块开始的地址处，一共烧写0x32E个块大小 然后重启从SD卡启动即可完成 再次用version查看uboot的版本 查看是否更新成功 ``` - 更新uboot到emmc中 ``` mmc dev 1 0 # 切换到 EMMC分区 0 tftp 80800000 u-boot.imx # 下载 u-boot.imx到 DRAM mmc write 80800000 2 32E # 烧写 u-boot.imx到 EMMC中 mmc partconf 1 1 0 0 # 分区配置， EMMC需要这一步！ 需要这一步！ ``` **注意：千万不要写 SD卡或者 卡或者 EMMC的前两个块 (扇区 )，里面保存着分区表！** - mmc erase命令：擦除指定块数据 擦除大小是cnt个块 ```bash 格式： mmc erase blk# cnt #注释：blk为起始块，cnt：要擦除的数量 ``` ## FAT格式文件系统操作命令 当需在uboot中对mmc设备进行文件操作的时候，就需要用到相关的命令：fatinfo、fatls、fstype、fatload、fatwrite等。 - fatinfo命令：查询指定 MMC设置指定分区的文件系统信息 ```bash 格式： fatinfo [] # interface：接口，比如mmc # dev：查询的设备号 # part：要查询的分区 eg：查询EMMC分区1的文件系统 fatinfo mmc 1:1 ``` - fatls命令：查询FAT格式设备的目录和文件信息 ```bash 格式： fatls [] [directory] # interface：接口，比如mmc # dev：查询的设备号 #part：要查询的分区 # directory：要查询的目录 eg：查询EMMC分区1的所有的目录和文件 fatls mmc 1:1 ``` - fstype 命令：查询MMC设备某个分区的文件系统 ``` 格式： fstype : eg：默认EMMC设备有三个分区。查看这三个分区的文件系统格式 fstype mmc 1:0 fstype mmc 1:1 fstype mmc 1:2 ``` - fatload命令：将制定文件读取到DRAM中 ```bash 格式： fatload [ [ [ [bytes [pos]]]]] # interface：接口，比如mmc # dev：查询的设备号 # part：要查询的分区 # addr：要保存到DRAM 中的地址 # filename：要读取的文件名 # bytes ：要读取的字节数，0或者省略表示读取整个文件 # pos ：要读取文件相对于文件首地址的偏移，0或者省略表示从文件首地址读取 eg：将EMMC分区1中的zImage 文件读取到DRAM中的0x80800000处 fatload mmc 1:1 80800000 zImage ``` - fatwrite命令：将DRAM中的数据写入到MMC设备中 ```bash 格式： fatwrite # interface：接口，比如mmc # dev：查询的设备号 # part：要查询的分区 # addr：要写入数据在DRAM中保存的地址 # filename：要写入数据的文件名 # bytes ：要写入字节数 eg：可以通过此命令在uboot中更新linux内核和设备树到我们的mmc设备中 tftp 80800000 zImage #从tftp服务器下载内核到DRAM中 fatwrite mmc 1:1 80800000 zImage 0x5c2720 #把DRAM中的内核写入到MMC的EMMC的第1个分区里面，写入数据大小是（0x5c2720）自字节，即zImage的实际大小 fatls mmc 1:1 #查看MMC的设备EMMC的第一个分区 ``` **注意**：uboot中默认该命令没有使能。修改mx6ullevk.h 、mx6ull_alientek_emmc.h文件 等板子不同配置文件也不相同。找到自己板子对应的配置头文件，在最后添加一行宏定义用来使能fatwrite命令 ```c #define CONFIG_FAT_WRITE /* 使能 fatwrite命令 */ ``` - ## EXT格式文件系统操作命令 uboot有ext2和ext4两种格式的文件系统操作命令，常用的命令：ext2load、ext2ls、ext4load 、ext4ls、ext4write。这些命令和fat的命令基本一样，都是针对不同的文件系统的命令，例如 ```bash ext4ls mmc 1:2 # 列出MMC的EMMC设备第2个分区中所有的文件和目录 ``` ## NAND命令 - `? nand`命令：查看NAND相关命令 - nand info命令：打印nand信息 - nand device 命令：如果设备支持两个NAND的话，可以通过此命令切换不同的NAND - nand erase命令：擦除NAND Flash NAND Flash特性决定向NAND Flash中写入数据的时候必须先对写入区域擦除 ```bash 格式 nand erase[.spread] [clean] off size #从指定地址开始(off)开始，擦除指定大小(size)的区域 nand erase.part [clean] partition # 擦除指定的分区 nand erase.chip [clean] # 全篇擦除 ``` - nand write命令：向NAND Flash指定地址写入指定数据 ```bash 格式： nand write addr off size # addr是要写入的数据首地址 # off是 NAND中的目地址 # size是要写入的数据大小 eg：NAND分区如下 0x000000000000-0x000004000000 : "boot" # 64M 0x000004000000-0x000006000000 : "kernel" # 32M 0x000006000000-0x000007000000 : "dtb" # 16M 0x000007000000-0x000020000000 : "rootfs" # 剩下的全部用来存放文件系统 ``` - 更新内核到NAND Flash中 ```bash tftp 0x87800000 zImage # 下载 zImage到 DRAM中 nand erase 0x4000000 0xA00000 # 从地址0x4000000开始擦除10MB的空间 nand write 0x87800000 0x4000000 0xA00000 # 将接收到的zImage写到 NAND中 ``` - 更新设备树到NAND Flash中 ```bash tftp 0x87800000 imx6ull-alientek-nand.dtb # 下载dtb到 DRAM中 nand erase 0x6000000 0x100000 #从地址 0x6000000开始擦除1MB的空间 nand write 0x87800000 0x6000000 0x100000 # 将接收到的dtb写到 NAND中 ``` - 跟文件系统就不要再uboot更新了，文件系统太大了超过mcu的DRAM大小 - uboot更新：NAND中Uboot要求uboot.imx文件前面加上BCB和DBBT，所以我们就算通过此方式把编译出来的uboot.imx文件更新到NAND Flash中，也无法运行，只能使用mfgtool工具更新uboot到nandflash中，这个工具会用kogs-ng的工具完成BCB和DBBT的添加。 - nand read命令 ```bash 格式： nand read addr off size # addr 目的地址 # off 是 NAND中的数据源地址 # size 是要读取的数据大小 eg：读取NAND中设备树文件到DRAM的0X83000000处 nand read 0x83000000 0x6000000 0x19000 # 0x6000000 设备树在nand中的起始地址 # 0x19000 设备树的大小 # 0x83000000 设备树在DRAM中的地址 设备树读取到DRAM中后就可以用fdt命令操作设备树了 fdt addr 83000000 # 设置设备树首地址 fdt header # 查看设备树的头信息 fdt print # 查看设备树文件内容 ``` - ## BOOT命令 boot命令用来引导linux启动，常用的命令：bootz 、bootm、boot； - bootz 命令： ```bash 格式 bootz [addr [initrd[:size]] [fdt]] # addr Linux镜像文件在DRAM中的地址 # initrd是initrd文件在DRAM中的地址，如果不适用initrd 用 - 代替 # fdt 设备树在DRAM中地址 eg1：从tftp下载内核和设备树到DRAM中，然后通过bootz 命令启动内核 tftp 80800000 zImage tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb bootz 80800000 – 83000000 eg2：从EMMC下载内核和设备树到DRAM中，然后通过bootz 命令启动内核 fatload mmc 1:1 80800000 zImage fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb bootz 80800000 - 83000000 ``` - bootm 命令：用于启动uImage镜像文件 ``` bootm addr # 不使用设备树的情况下 addr是Linux内核在DRAM中地址 ，直接启动内核 适用设备树的情况和bootz一样 bootm [addr [initrd[:size]] [fdt]] ``` - boot命令： boot会读取环境变量bootcmd来启动Linux系统 ```bash eg：从tftp服务器下载内核和设备树到DRAM。然后启动 setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;bootz 80800000 - 83000000' saveenv boot eg2:从EMMC中第一个分区加载zImage到DRAM的0x80800000里面 加载设备树到0x83000000里面，然后启动 setenv bootcmd 'fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-alientek_emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000' savenev boot ``` - ## go命令 ``` 格式： go addr [arg...] addr是应用程序在DRAM中的地址 eg 比如裸机程序需要在dram中运行 tftp 0x87800000 app.bin go 87800000 ``` 13. run命令：用于运行环境变量中定义的命令 ``` 我们经常在NAND EMMC SD卡 TFTP中切换，加载内核到DRAM中运行，如果单纯修改bootcmd可以达到效果，但是比较麻烦，每次都得从新设置bootcmd 所以我们可以自定义环境变量，结合run命令，实现从不同的设备启动 # 设置从emmc启动的命令 setenv mybootemmc 'fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;bootz 80800000 - 83000000' # 设置从nand启动的命令 setenv mybootnand 'nand read 80800000 4000000 800000;nand read 83000000 6000000 100000;bootz 80800000 - 83000000' # 设置从网络启动的命令 setenv mybootnet 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000' saveenv 下面我们在用的时候就可以 run mybootemmc 或者 run mytoobnand 或者run mybootnet 从不同地方启动内核 ``` 14. mtset命令：测试内存读写，用来测试板子DDR ``` 格式： mtest [start [end [pattern [iterations]]]] eg:测试0x80000000~0x800001000这段内存，执行下面命令即可 mtest 80000000 80001000 ``` ## U-Boot移植 ### 编译 ```bash make mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig make -j4 下载uboot.imx到SD卡 sudo dd if=u-boot-dtb.imx of=/dev/sdb bs=1k seek=1 conv=fsync ``` ### 运行 ![](media/image-20200525210124140.png) ### 检测驱动 #### 测试mmc设备 ```bash # 1：列出所有的mmc设备 说明mmc设备识别OK 且当前是SD卡设备作为默认设备，SD卡是MMC设备0 EMMC是MMC设备1 => mmc list FSL_SDHC: 0 (SD) FSL_SDHC: 1 # 2：显示当前mmc设备的信息 这里的当前设备是是SD卡 => mmc info Device: FSL_SDHC Manufacturer ID: 3 OEM: 5344 Name: SC32G Tran Speed: 50000000 Rd Block Len: 512 SD version 3.0 High Capacity: Yes Capacity: 29.7 GiB Bus Width: 4-bit Erase Group Size: 512 Bytes # 3：切换到mmc设备1 也就是EMMC 查看信息 => mmc dev 1 switch to partitions #0, OK mmc1(part 0) is current device => mmc info Device: FSL_SDHC Manufacturer ID: 15 OEM: 100 Name: 8GTF4 Tran Speed: 52000000 Rd Block Len: 512 MMC version 4.0 High Capacity: Yes Capacity: 7.3 GiB Bus Width: 8-bit Erase Group Size: 512 KiB => ``` #### 测试网络 ![](media/image-20200525211810602.png) ### 在uboot中添加自己的主板 #### 添加开发板默认配置文件 ```bash cp configs/mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig mx6ull_ming_emmc_defconfig ``` 修改后如下图 ![](media/image-20200525213925997.png) #### 添加开发板对应的头文件 ``` cp include/configs/mx6ullevk.h mx6ull_ming_emmc.h ``` 修改后如下如 ![](media/image-20200525222731425.png) #### 添加主板对应的板级文件夹 ```bash cd board/freescale/ cp mx6ullevk/ -r mx6ull_ming_emmc # 拷贝 mx6ullevk文件夹 命名为 mx6ull_ming_emmc mv mx6ull_ming_emmc/mx6ullevk.c mx6ull_ming_emmc/mx6ull_ming_emmc.c #重命名文件名 ``` ![](media/image-20200525224941669.png) 修改后如下图显示 ![](media/image-20200525224524646.png) ![image-20200525224600537](media/image-20200525224600537.png) ![](media/image-20200525224622696.png) ![](media/image-20200525224651065.png) #### 修改uboot图形化配置界面 - 在arch/arm/cpu/armv7/mx6/Kconfig文件的207行新增下面的配置 ``` config TARGET_MX6ULL_MING_EMMC bool "Support mx6ull_ming_emmc" select MX6ULL select DM select DM_THERMAL ``` - 在arch/arm/cpu/armv7/mx6/Kconfig文件最后新增下面的文件 ``` source "board/freescale/mx6ull_ming_emmc/Kconfig" ``` ![](media/image-20200525225204829.png) ![](media/image-20200525225521413.png) 至此修改完毕：编译下载运行验证即可 #### 问题解决 ##### 显示屏驱动 - `board/freescale/mx6ull_ming_emmc/mx6ull_ming_emmc.c` ```bash struct display_info_t const displays[] = {{ .bus = MX6UL_LCDIF1_BASE_ADDR, .addr = 0, .pixfmt = 24, .detect = NULL, .enable = do_enable_parallel_lcd, .mode = { .name = "TFT43AB", .xres = 480, .yres = 272, .pixclock = 108695, .left_margin = 8, .right_margin = 4, .upper_margin = 2, .lower_margin = 4, .hsync_len = 41, .vsync_len = 10, .sync = 0, .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED } }, { .bus = MX6UL_LCDIF1_BASE_ADDR, .addr = 0, .pixfmt = 24, .detect = NULL, .enable = do_enable_parallel_lcd, .mode = { .name = "TFT50AB", .xres = 800, .yres = 480, .pixclock = 108695, .left_margin = 46, .right_margin = 22, .upper_margin = 23, .lower_margin = 22, .hsync_len = 1, .vsync_len = 1, .sync = 0, .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED } }, { .bus = MX6UL_LCDIF1_BASE_ADDR, .addr = 0, .pixfmt = 24, .detect = NULL, .enable = do_enable_parallel_lcd, .mode = { .name = "TFT70AB", .xres = 800, .yres = 480, .pixclock = 108695, .left_margin = 46, .right_margin = 22, .upper_margin = 23, .lower_margin = 22, .hsync_len = 1, .vsync_len = 1, .sync = 0, .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED } } }; ``` - `include/configs/mx6ull_ming_emmc.h` ```bash 把该文件里面所有的(应该有两处) panel=TFT43AB 改为 panel=TFT50AB ``` ##### 网络驱动 ##### 其他问题 - 修改uboot启动打印的信息 ```bash int checkboard(void) { if (is_mx6ull_9x9_evk()) puts("Board: MX6ULL 9x9 EVK\n"); else puts("Board: MX6ULL MING EMMC BOARD\n"); // 修改的地方 return 0; } ``` ``` 从EMMC启动linux setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw' setenv bootcmd 'mmc dev 1; fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000;' saveenv 从网络启动linux setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw' setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000' saveenv ```