U-Boot 使用手册.pdf

简介：
《U-Boot使用手册》是一份详尽指导文档，旨在帮助用户掌握U-Boot（Universal Boot Loader）在各种硬件平台上的安装、配置及调试技巧，适用于嵌入式系统开发人员。 U-Boot是一个广泛使用的开源引导加载程序（bootloader），它被设计用于多种嵌入式设备，在ARM、PowerPC 和 MIPS 等架构的系统中尤为常见。全称 Universal Boot Loader 的 U-Boot 具备高度可配置性，能够支持从不同存储介质加载操作系统，并兼容各种硬件平台。 了解 bootloader 概念是学习U-Boot的基础。bootloader 是计算机启动时运行的第一个程序，负责初始化硬件设备、建立内存映射图并为最终加载操作系统内核做好准备。在这个过程中，它需要知道如何从不同的存储介质中获取和加载操作系统镜像。而 U-Boot 正是一个具备强大功能的 bootloader。 U-Boot 的主要特点包括： 1. 可定制化的占用空间，允许开发者根据需求调整其大小。 2. 内置监测器提供交互式命令行界面，便于用户执行各种操作。 3. 使用环境变量存储配置参数。 4. 支持通过以太网和USB接口进行网络功能设置，使远程引导成为可能。 5. 具备处理数字与字符串的能力。 U-Boot 的启动过程可以分为几个步骤： 1. 硬件初始化：上电后执行硬件初始化代码为后续操作做准备。 2. 加载环境变量：从非易失性存储器中加载环境变量。 3. 配置网络接口：如果需要通过网络引导，则进行相应的配置。 4. 从指定位置（如SD卡、USB或网络等）加载操作系统镜像。 5. 启动操作系统：将加载到内存中的操作系统的代码传递给CPU开始执行。 U-Boot 提供了一系列内置命令，帮助用户管理和控制硬件设备： - Information commands（信息命令），显示 U-Boot 和系统的信息； - MII commands（媒体独立接口命令）用于以太网配置； - Network commands（网络命令）支持通过网络启动和传输数据的功能； - USB commands（USB 命令）管理 USB 设备； - Memory commands （内存命令）、Serial port commands（串口指令），I2C 命令，环境变量命令等分别用于操作内存、通信以及设置 U-Boot 的配置。 U-Boot 中的启动脚本是一系列预定义的 U-Boot 指令集合，在系统引导时自动执行。通过编写启动脚本可以指定从哪个设备加载操作系统镜像等一系列步骤。这些脚本可以在 Windows 环境下使用特定编辑器创建，然后传输到目标设备中。 环境变量在U-Boot 中用于存储配置信息的键值对形式，用户可以通过设置不同的环境变量来控制 U-Boot 的行为，如默认启动设备和启动参数等。系统变量分为几类： - Common system variables（常用系统变量）：为通用选项提供设置。 - Dynamic variables（动态变量）通常在网络引导时使用； - User keys（用户键），用于决定在启动过程中是否需要用户的干预； - Protected variables （受保护的变量），存储安全性较高的数据。 直接引导是指从特定设备直接加载并运行操作系统，不经过任何中间脚本或配置文件。这种方式可以减少系统的启动时间，并且适用于快速启动场景。 U-Boot 支持通过不同类型的介质（如以太网、USB接口和MMC卡）进行操作系统的镜像加载。这些功能使得 U-Boot 成为嵌入式系统开发调试的重要工具。 以上内容概述了 U-Boot 的主要特性和关键元素，掌握它们可以帮助用户更好地利用U-Boot 进行相关工作。