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uboot的基础知识与linux启动相关知识
2018-12-20 10:06:37
摘要:uboot本质是一个裸机程序

uboot在启动时的作用:

主要是用来启动操作系统的内核。

部署整个系统。

操作Flash等板子上硬件的驱动,初始化一部分硬件。

提供一个命令行界面供人进行交互操作。

PC机的启动:上电后先执行BIOS程序(实际上就是Norflish),BIOS程序负责初始化DDR内存,初始化硬盘,再从硬盘之中将OS镜像文件读取到DDR之中,然后跳转至DDR中去执行OS直到启动。

嵌入式linux的启动过程:部署和启动效仿PC机的启动。

uboot程序部署在Flash,操作系统(OS)部署在Flash之中,用Flash代替了硬盘。

内存掉电无作用,cpu掉电不工作。

上电之后先执行uboot,uboot负责初始化DDR,初始化Flash,然后将OS镜像文件读取到DDR之中,然后跳转至DDR中去执行OS直到启动。

对比:uboot————BIOS  Flash————硬盘

uboot解决的问题:

由于硬件的不同,所以uboot必须进相应的改变从而实现成功移植的目的。

uboot的终极目标是:引导操作系统内核启动并且给内核进行传参。

uboot的会在指定的位置为linux内核准备一些启动参数,内核启动时在这个特定的位置去取uboot传给他的参数,然后再内核之中解析这些参数,指导linux内核的启动过程。

uboot的生命周期:uboot运行时别的程序不能同时运行,对CPU独占。

uboot一旦结执行束,不能再次回到uboot。

uboot的工作方式:

本身是一个裸机程序,由若干个.c和.h文件组成,最后编译后生成一个uoboot.bin镜像文件。 有些程序需要交互,这就使得uboot有着和linux相似的shell,只是命令集不同而已。

uboot的关键:命令和环境变量

命令:uboot的shell下可以被识别的各种命令。 uboot的环境变量和操作系统的环境变量工作原理和方式几乎完全相同。 uboot的驱动管理几乎完全和linux的驱动架构相同。 环境变量被认为是系统的全局变量。 环境变量在程序运行时诞生,结束时死亡,被储存在Flash中的一块特殊的区域,可以通过程序更改其变量值。

uboot的常见命令:

1.print/printenv:打印出系统所有的环境变量。

2.set name value :设置环境变量name为value  (仅仅只是更改了内存之中的环境变量)

3.保存环境变量的改变:  saveenv/save        (利用save映射至flash)

4.movi指令是一个命令集,

movi read用来读取iNand的到DDR中,movie write 将DDR内容写入iNand中。

bootm:启动内核时同时给内核传参,而GO命令启动内核时不用传参。

GO命令本来不是为了启动内核设计的,其内部就是一个函数指针指向一个内存地址然后直接调用这个函数,本质就是PC直接跳转至那个内存地址进行运行。GO命令可以被用在uboot中执行任何裸机程序。

DDR和FLASH:

uboot的FLASH分区:对于FALSH进行分块管理。

在uboot之中没有操作系统,所以对于FLASH的管理必须事先使用分区界定。

分区的方法在移植之前必须事先设定好

FLASH的分区:(掉电存在)

uboot:从FLASH的起始地址开始存放,分区的大小一般设计为512kb,或者1MB。

环境变量:紧贴着uboot进行存放,一般是32kb,1MB。

kernel:紧跟着环境变量存放,大小为3~5MB。

rootfs(根文件系统):kernel启动之后将自由分区内挂载到rootfs下使用。

注:uboot必须放在FLASH的开头,其他分区可变。

DDR的分区:(掉电消失)

DDR内存的分区是在linux内核启动之前进行部署管理整个内存空间。

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