前言

我们在前面的arm系列课程，已经讲解了arm的架构、汇编指令、异常、常用外设的控制器驱动，那么我们已经具备开发arm系列产品的基本技能。

本篇给大家介绍一款比较常用的bootloader：uboot，通过uboot的介绍以及源代码的详细分析，让大家把之前所有ARM相关的知识点融会贯通起来。

一、uboot

1． 概念

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，包括PPC、ARM、AVR32、MIPS、x86、68k、Nios与MicroBlaze。这也是一套在GNU通用公共许可证之下发布的自由软件。

U－Boot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，它还支持NetBSD， VxWorks， QNX， RTEMS， ARTOS， LynxOS， android嵌入式操作系统。其目前要支持的目标操作系统是OpenBSD， NetBSD， FreeBSD，4．4BSD， Linux， SVR4， Esix， Solaris， Irix， SCO， Dell， NCR， VxWorks， LynxOS， pSOS， QNX， RTEMS， ARTOS， android。

2． uboot基本功能

U－Boot可支持的主要功能列表：

系统引导支持NFS挂载、RAMDISK（压缩或非压缩）形式的根文件系统；支持NFS挂载、从FLASH中引导压缩或非压缩系统内核；基本辅助功能强大的操作系统接口功能；可灵活设置、传递多个关键参数给操作系统，适合系统在不同开发阶段的调试要求与产品发布，尤以Linux支持最为强劲；支持目标板环境参数多种存储方式，如FLASH、NVRAM、EEPROM；CRC32校验可校验FLASH中内核、RAMDISK镜像文件是否完好；设备驱动串口、SDRAM、FLASH、以太网、LCD、NVRAM、EEPROM、键盘、USB、PCMCIA、PCI、RTC等驱动支持；上电自检功能SDRAM、FLASH大小自动检测；SDRAM故障检测；CPU型号。3． 常用命令

uboot命令比较多，下面只列举网络启动要用到的命令：

命令含义printenv打印Uboot环境变量setenv设置Uboot环境变量ipaddr本地的IP地址serveripTFTP服务器端的IP地址ethaddr以太网的MAC地址netmask以太网的网络掩码gateway以太网的网关bootcmd自动启动时执行命令bootargs传递给Linux内核的启动参数bootm引导启动存储在内存中的程序映像。这些内存包括RAM和可以永久保存的Flash。bootdelay执行自动启动（bootcmd中的命令）的等候秒数baudrate串口控制台的波特率4． 配置参数举例

以下以网络下载内核、网络挂载nfs为例。

1）ubuntu环境

ubuntu ip：192．168．6．186

nfs配置：

配置文件如下：

／etc／exports

配置信息如下：

nfs2）开发板设置

开发板ip：192．168．6．187

配置命令：

setenv ipaddr 192．168．6．187      ；板子的ip
setenv serverip 192．168．6．186    ；虚拟机的ip
setenv gatewayip 192．168．1．1     ；网关
saveenv                          ；保存配置
加载内核和设备树setenv bootcmd tftp 41000000 uImage；tftp 42000000 exynos4412－fs4412．dtb；bootm 41000000 － 42000000

bootcmd：uboot2启动之后，首先先执行找到这个参数，执行后面的命令。

从tftp服务器下载内核镜像uImage到地址41000000，设备树文件exynos4412－fs4412．dtb到42000000，并通过命令bootm加载启动内核。

挂载nfssetenv bootargs root＝／dev／nfs nfsroot＝192．168．6．186：／rootfs rw console＝ttySAC2，115200 init＝／linuxrc ip＝192．168．6．187

挂载nfs文件系统

root＝／dev／nfsnfsroot＝192．168．6．186：／rootfs    nfs服务器地址192．168．6．186，目录为／rootfs，rw  文件系统操作权限为可续写console＝ttySAC2，115200   串口名称和波特率init＝／linuxrc 内核启动后运行的进程为linuxrcip＝192．168．6．187  开发板地址

二、exynos－4412 Soc 启动顺序

要想了解exynos－4412的启动顺序，我们首先需要了解该soc的内存布局。

1． exynos－4412内存布局

通常一款soc的内存在厂家设计的时候就已经规定死了，对于使用者来说，我们无法改变。

我们只关心和启动相关的一个地址，

iROM  在soc内部，出厂时厂家固化了特定的程序，iROM中程序对应用户来说不可改变
iRAM   在soc内部，速度较快，但空间不大
DMC    RAM控制器，位于SOC内部，用于驱动RAM，大容量的RAM都需要连接到该控制器2． Booting Sequence

不同的厂家的启动顺序是不太一样的，本篇主要以三星的exynos－4412 soc为基础，讲解该基于该板子的uboot启动顺序。

根据上图，系统启动的大概顺序：

iROM在SOC内部，是一个64KB的ROM，他树池化一些系统启动必须的功能。比如：时钟、栈。iROM负责从特殊的启动外设加载BL1的image到soc内部的256KB的SRAM中。启动的外设由操作按钮来决定的。根据不同按键的值，iROM将会对bl1 的image做不同的校验。BL1初始化系统时钟和DRAM控制器，然后从启动外设加载OS image到DRAM中。根据启动按钮的值的不同，BL1会对OS做不同的校验。启动完成之后，BL1跳转到操作系统（kernel）。

iROM会根据OM 引脚的不同选择不同的启动设备，对应的OM寄存器需要提供对应的启动信息。