uboot使用指南

tar -vxjf uboot-imx-2016.03-2.1.0-g0ae7e33-v1.7.tar.bz2

        如果使用的是 512MB+8GB 的 EMMC 核心板，使用如下命令来编译对应的 uboot：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- (加空格)
mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j12

        这三条命令中 ARCH=arm 设置目标为 arm 架构，CROSS_COMPILE 指定所使用的交叉编

译器。第一条命令相当于“make distclean”，目的是清除工程，一般在第一次编译的时候最好清

理一下工程。第二条指令相当于“make mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig”，用于配置 uboot， 配置文件为 mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig。最后一条指令相当于 “make -j12”也就是使用 12 核来编译 uboot。当这三条命令执行完以后 uboot 也就编译成功了.如图：

        编译完成以后的 alentek_uboot 文件夹内容如图所示：

        可以看出，编译完成以后 uboot 源码多了一些文件，其中 u-boot.bin 就是编译出来的 uboot

二进制文件。uboot是个裸机程序，因此需要在其前面加上头部(IVT、DCD等数据)才能在I.MX6U

上执行，图中的 u-boot.imx 文件就是添加头部以后的 u-boot.bin，u-boot.imx 就是我们最

终要烧写到开发板中的 uboot 镜像文件。

每次编译 uboot 都要输入一长串命令，为了简单起见，我们可以新建一个 shell 脚本文件，

将这些命令写到 shell 脚本文件里面，然后每次只需要执行 shell 脚本即可完成编译工作。新建

名为 mx6ull_alientek_emmc.sh 的 shell 脚本文件，然后在里面输入如下内容：

#!/bin/bash
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j12

        第 1 行是 shell 脚本要求的，必须是“#!/bin/bash”或者“#!/bin/sh”。

        第 2 行使用了 make 命令，用于清理工程，也就是每次在编译 uboot 之前都清理一下工程。

这里的 make 命令带有三个参数，第一个是 ARCH，也就是指定架构，这里肯定是 arm；第二个

参数 CROSS_COMPILE 用于指定编译器，只需要指明编译器前缀就行了，比如 arm-linux-gnueabihf-gcc 编译器的前缀就是“arm-linux-gnueabihf-”；最后一个参数 distclean 就是清除工程。

        第 3 行也使用了 make 命令，用于配置 uboot。同样有三个参数，不同的是，最后一个参数

是 mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig。前面说了 uboot 是 bootloader 的一种，可以用来引导 Linux，但是 uboot 除了引导 Linux 以外还可以引导其它的系统，而且 uboot 还支持其它的架构

和外设，比如 USB、网络、SD 卡等。这些都是可以配置的，需要什么功能就使能什么功能。所

以在编译 uboot 之前，一定要根据自己的需求配置 uboot mx6ull_14x14_ddr512_emmc_defconfig 就是正点原子针对 I.MX6U-ALPHA 的 EMMC 核心板编写的配置文件，这个配置文件在 uboot 源码的 configs 目录中。在 uboot 中，通过“make xxx_defconfig”来配置 uboot，xxx_defconfig 就是不同板子的配置文件，这些配置文件都在 uboot/configs 目录中。

        第 4 行有 4 个参数，用于编译 uboot，通过第 3 行配置好 uboot 以后就可以直接“make”编

译 uboot 了。其中 V=1 用于设置编译过程的信息输出级别；-j 用于设置主机使用多少线程编译

uboot，最好设置成我们虚拟机所设置的核心数，如果在 VMware 里面给虚拟就分配了 4 个核，

那么使用-j4 是最合适的，这样 4 个核都会一起编译。

        使用 chmod 命令给予 mx6ull_alientek_emmc.sh 文件可执行权限，然后就可以使用这个 shell 脚本文件来重新编译 uboot，命令如下：

./mx6ull_alientek_emmc.sh

3.uboot烧写与启动

        uboot 编译好以后就可以烧写到板子上使用了，这里我们跟前面裸机例程一样，将 uboot

烧写到 SD 卡中，然后通过 SD 卡来启动来运行 uboot。使用 imxdownload 软件烧写，命令如

下：

chmod 777 imxdownload //给予 imxdownload 可执行权限，一次即可
./imxdownload u-boot.bin /dev/sdd //烧写到 SD 卡，不能烧写到/dev/sda 或 sda1 设备里面！

        等待烧写完成，完成以后将 SD 卡插到 I.MX6U-ALPHA 开发板上，BOOT 设置从 SD 卡启

动，使用 USB 线将 USB_TTL 和电脑连接，也就是将开发板的串口 1 连接到电脑上。打开

MobaXterm，设置好串口参数并打开，最后复位开发板。在 MobaXterm 上出现“Hit any key to

stop autoboot: ”倒计时的时候按下键盘上的回车键，默认是 3 秒倒计时，在 3 秒倒计时结束以

后如果没有按下回车键的话 uboot 就会使用默认参数来启动 Linux 内核了。如果在 3 秒倒计时

结束之前按下回车键，那么就会进入 uboot 的命令行模式，

        当进入到 uboot 的命令行模式以后，左侧会出现一个“=>”标志。

        uboot 启动的时候会输出一些信息，这些信息如下所示：

1 U-Boot 2016.03-gd3f0479 (Aug 07 2020 - 20:47:37 +0800)
2 
3 CPU: Freescale i.MX6ULL rev1.1 792 MHz (running at 396 MHz)
4 CPU: Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 51C
5 Reset cause: POR
6 Board: I.MX6U ALPHA|MINI
7 I2C: ready
8 DRAM: 512 MiB
9 MMC: FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
10 Display: ATK-LCD-7-1024x600 (1024x600)
11 Video: 1024x600x24
12 In: serial
13 Out: serial
14 Err: serial
15 switch to partitions #0, OK
16 mmc1(part 0) is current device
17 Net: FEC1
18 Error: FEC1 address not set.
19
20 Normal Boot
21 Hit any key to stop autoboot: 0
22 =>

        第 1 行是 uboot 版本号和编译时间，可以看出，当前的 uboot 版本号是 2016.03，编译时

间是 2020 年 8 月 7 日凌晨 20 点 47 分。

        第 3 和第 4 行是 CPU 信息，可以看出当前使用的 CPU 是飞思卡尔的 I.MX6ULL（I.MX 以

前属于飞思卡尔，然而飞思卡尔被 NXP 收购了），频率为 792MHz，但是此时运行在 396MHz。

这颗芯片是工业级的，结温为-40°C~105°C。

        第 5 行是复位原因，当前的复位原因是 POR。I.MX6ULL 芯片上有个 POR_B 引脚，将这

个引脚拉低即可复位 I.MX6ULL。

        第 6 行是板子名字，当前的板子名字为“I.MX6U ALPHA|MINI”。

        第 7 行提示 I2C 准备就绪。

        第 8 行提示当前板子的 DRAM（内存）为 512MB，如果是 NAND 版本的话内存为 256MB。

        第 9 行提示当前有两个 MMC/SD 卡控制器：FSL_SDHC(0)和 FSL_SDHC(1)。I.MX6ULL

支持两个 MMC/SD，正点原子的 I.MX6ULL EMMC 核心板上 FSL_SDHC(0)接的 SD(TF)卡，

FSL_SDHC(1)接的 EMMC。

        第 10 和第 11 行是 LCD 型号，当前的 LCD 型号是 ATK-LCD-7-1024x600 (1024x600)，分

辨率为 1024x600，格式为 RGB888(24 位)。

        第 12~14 是标准输入、标准输出和标准错误所使用的终端，这里都使用串口(serial)作为终

端。

        第 15 和 16 行是切换到 emmc 的第 0 个分区上，因为当前的 uboot 是 emmc 版本的，也就

是从 emmc 启动的。我们只是为了方便将其烧写到了 SD 卡上，但是它的“内心”还是 EMMC

的。所以 uboot 启动以后会将 emmc 作为默认存储器，当然了，你也可以将 SD 卡作为 uboot 的

存储器，这个我们后面会讲解怎么做。

        第 17 行是网口信息，提示我们当前使用的 FEC1 这个网口，I.MX6ULL 支持两个网口。

        第 18 行提示 FEC1 网卡地址没有设置，后面我们会讲解如何在 uboot 里面设置网卡地址。

        第 20 行提示正常启动，也就是说 uboot 要从 emmc 里面读取环境变量和参数信息启动 Linux

内核了。

        第 21 行是倒计时提示，默认倒计时 3 秒，倒计时结束之前按下回车键就会进入 Linux 命令

行模式。如果在倒计时结束以后没有按下回车键，那么 Linux 内核就会启动，Linux 内核一旦启

动，uboot 就会寿终正寝。

        这个就是 uboot 默认输出信息的含义，NAND 版本的 uboot 也是类似的，只是 NAND 版本

的就没有 EMMC/SD 相关信息了，取而代之的就是 NAND 的信息，比如 NAND 容量大小信息。

uboot 是来干活的，我们现在已经进入 uboot 的命令行模式了，进入命令行模式以后就可以

给 uboot 发号施令了。当然了，不能随便发号施令，得看看 uboot 支持哪些命令，然后使用这些

uboot 所支持的命令来做一些工作。下一节就讲解 uboot 命令的使用。

4.uboot的使用

        进入 uboot 的命令行模式以后输入“help”或者“？”，然后按下回车即可查看当前 uboot 所

支持的命令。

        uboot 是可配置的，需要什么命令就使能什么命令。目前所使用的命令是正点原子提供的 uboot 中使能的命令，uboot 支持的命令还有很多，而且也可以在 uboot 中自定义命令。

        以“bootz”这个命令为例，我们输入如下命令即可查看“bootz”这个命令的用法：

? bootz 或 help bootz

4.1信息查询命令

bdinfo 命令，此命令用于查看板子信息，直接输入“bdinfo”即可。

        可以得出 DRAM 的起始地址和大小、启动参数保存起始地址、波特率、 sp(堆栈指针)起始地址等信息。

        命令“printenv”用于输出环境变量信息，uboot 也支持 TAB 键自动补全功能，输入“print”

然后按下 TAB 键就会自动补全命令，直接输入“print”也可以.

        命令 version 用于查看 uboot 的版本号.

4.2 环境变量操作

        环境变量的操作涉及到两个命令：setenv 和 saveenv，命令 setenv 用于设置或者修改环境变

量的值。命令 saveenv 用于保存修改后的环境变量，一般环境变量是存放在外部 flash 中的，

uboot 启动的时候会将环境变量从 flash 读取到 DRAM 中。所以使用命令 setenv 修改的是 DRAM

中的环境变量值，修改以后要使用 saveenv 命令将修改后的环境变量保存到 flash 中，否则的话

uboot 下一次重启会继续使用以前的环境变量值。

        比如我们要将环境变量 bootdelay 改为 5，就可以使用如下所示命令：

setenv bootdelay 5
saveenv

        有时候我们修改的环境变量值可能会有空格，比如 bootcmd、bootargs 等，这个时候环境变

量值就得用单引号括起来，比如下面修改环境变量 bootargs 的值：

setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/mmcblk1p2 rootwait rw'
saveenv

新建环境变量

setenv author zuozhongkai
saveenv

删除环境变量

setenv author
saveenv

内存操作命令

        内存操作命令就是用于直接对 DRAM 进行读写操作的，常用的内存操作命令有 md、nm、

mm、mw、cp 和 cmp。该部分并不是重点，使用时网上搜索即可，故不再详细讲解。uboot 命令中的数字都是十六进制的！不是十进制的！

nfs 80800000 192.168.18.211:/home/hequanxin/linux/nfs/zImage

sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
sudo apt-get install xinetd

fatinfo 命令用于查询指定 MMC 设备分区的文件系统信息，格式如下
fatinfo mmc 1:1fatls 命令用于查询 FAT 格式设备的目录和文件信息
fatls mmc 1:1fstype 用于查看 MMC 设备某个分区的文件系统格式
fstype mmc 1:0
fstype mmc 1:1
fstype mmc 1:2fatload 命令用于将指定的文件读取到 DRAM 中
fatload mmc 1:1 80800000 zImagefatwirte 命令用于将 DRAM 中的数据写入到 MMC 设备中
注意！uboot 默认没有使能 fatwrite 命令，需要修改板子配置头文件，比如 mx6ullevk.h、
mx6ull_alientek_emmc.h 等等，板子不同，其配置头文件也不同。找到自己开发板对应的配置头
文件然后添加如下一行宏定义来使能 fatwrite 命令
#define CONFIG_FAT_WRITE /* 使能 fatwrite 命令 */
fatwrite mmc 1:1 80800000 zImage 6788f8 (先用TFTP下载到DRAM，会显示镜像的大小)

        uboot 有 ext2 和 ext4 这两种格式的文件系统的操作命令，常用的就四个命令，分别为：

ext2load、ext2ls、ext4load、ext4ls 和 ext4write。这些命令的含义和使用与 fatload、fatls 和 fatwrite 一样，只是 ext2 和 ext4 都是针对 ext 文件系统的。比如 ext4ls 命令，EMMC 的分区 2 就是 ext4 格式的，使用 ext4ls 就可以查询 EMMC 的分区 2 中的文件和目录，输入命令：

ext4ls mmc 1:2

BOOT 操作命令

        uboot 的本质工作是引导 Linux，所以 uboot 肯定有相关的 boot(引导)命令来启动 Linux。常

用的跟 boot 有关的命令有：bootz、bootm 和 boot。

1、bootz 命令

        要启动 Linux，需要先将 Linux 镜像文件拷贝到 DRAM 中，如果使用到设备树的话也需要

将设备树拷贝到 DRAM 中。可以从 EMMC 或者 NAND 等存储设备中将 Linux 镜像和设备树文

件拷贝到 DRAM，也可以通过 nfs 或者 tftp 将 Linux 镜像文件和设备树文件下载到 DRAM 中。

不管用那种方法，只要能将 Linux 镜像和设备树文件存到 DRAM 中就行，然后使用 bootz 命令

来启动，bootz 命令用于启动 zImage 镜像文件。

Linux 镜像文件和设备树都准备好了，我们先学习如何通过网络启动 Linux，使用 tftp 命令
将zImage 下载到DRAM的0X80800000地址处，然后将设备树imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-
c.dtb 下载到 DRAM 中的 0X83000000 地址处，最后之后命令 bootz 启动，命令如下：
tftp 80800000 zImage
tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-4.3-480x272-c.dtb
bootz 80800000 - 83000000

        上图就是我们通过 tftp 和 bootz 命令来从网络启动 Linux 系统，如果我们要从 EMMC 中启

动 Linux 系统的话只需要使用命令 fatload 将 zImage 和 imx6ull-14x14-emmc-4.3-480x272-c.dtb 从 EMMC 的分区 1 中拷贝到 DRAM 中，然后使用命令 bootz 启动即可。先使用命令 fatls 查看要

下 EMMC 的分区 1 中有没有 Linux 镜像文件和设备树文件，如果没有的话参考讲解的 fatwrite 命令将 tftpboot 中的 zImage 和 imx6ull-14x14-emmc-4.3-480x272-c.dtb 文件烧写 到 EMMC 的分区 1 中。然后使用命令 fatload 将 zImage 和 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb 文件拷贝到 DRAM 中，地址分别为 0X80800000 和 0X83000000，最后使用 bootz 启动，命令如下:

fatload mmc 1:1 80800000 zImage
fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-4.3-480x272-c.dtb
bootz 80800000 - 83000000

2、bootm 命令

        bootm 和 bootz 功能类似，但是 bootm 用于启动 uImage 镜像文件。如果不使用设备树的话

启动 Linux 内核的命令如下：

bootm addr
addr 是 uImage 镜像在 DRAM 中的首地址。
如果要使用设备树，那么 bootm 命令和 bootz 一样

3、boot 命令

        boot 命令也是用来启动 Linux 系统的，只是 boot 会读取环境变量 bootcmd 来启动 Linux 系

统，bootcmd 是一个很重要的环境变量！其名字分为“boot”和“cmd”，也就是“引导”和“命

令”，说明这个环境变量保存着引导命令，其实就是启动的命令集合，具体的引导命令内容是可

以修改的。比如我们要想使用 tftp 命令从网络启动 Linux 那么就可以设置 bootcmd 为“tftp

80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb; bootz 80800000 -

83000000”，然后使用 saveenv 将 bootcmd 保存起来。然后直接输入 boot 命令即可从网络启动

Linux 系统，命令如下

setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-14x14-emmc-4.3-480x272-c.dtb; 
bootz 80800000 - 83000000'
saveenv
boot

        如果想从 EMMC 启动那就设置 bootcmd 为“fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc

1:1 83000000 imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb; bootz 80800000 - 83000000”，然后使用 boot命令启动即可，命令如下：

setenv bootcmd 'fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-14x14-
emmc-7-1024x600-c.dtb; bootz 80800000 - 83000000'
savenev
boot

4.其他常用命令

1、reset 命令

2、go 命令

        addr 是应用在 DRAM 中的首地址，我们可以编译一下裸机例程的实验 13_printf，然后将编

译出来的 printf.bin 拷贝到 Ubuntu 中的 tftpboot 文件夹里面，注意，这里要拷贝 printf.bin 文件，

不需要在前面添加 IVT 信息，因为 uboot 已经初始化好了 DDR 了。使用 tftp 命令将 printf.bin

下载到开发板 DRAM 的 0X87800000 地址处，因为裸机例程的链接首地址就是 0X87800000，

最后使用 go 命令启动 printf.bin 这个应用，命令如下：

tftp 87800000 printf.bin
go 87800000

通过 go 命令我们就可以在 uboot 中运行裸机例程。

3、run 命令

        run 命令用于运行环境变量中定义的命令，比如可以通过“run bootcmd”来运行 bootcmd 中

的启动命令，但是 run 命令最大的作用在于运行我们自定义的环境变量。在后面调试 Linux 系

统的时候常常要在网络启动和 EMMC/NAND 启动之间来回切换，而 bootcmd 只能保存一种启

动方式，如果要换另外一种启动方式的话就得重写 bootcmd，会很麻烦。这里我们就可以通过

自定义环境变量来实现不同的启动方式，比如定义环境变量 mybootemmc 表示从 emmc 启动，

定义 mybootnet 表示从网络启动，定义 mybootnand 表示从 NAND 启动。如果要切换启动方式

的话只需要运行“run mybootxxx(xxx 为 emmc、net 或 nand)”即可。

setenv mybootemmc 'fatload mmc 1:1 80800000 zImage; fatload mmc 1:1 83000000 imx6ull-
14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb;bootz 80800000 - 83000000'
setenv mybootnand 'nand read 80800000 4000000 800000;nand read 83000000 6000000 
100000;bootz 80800000 - 83000000'
setenv mybootnet 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb; 
bootz 80800000 - 83000000'
saveenv启动指令
run mybootemmc

4、mtest 命令

        mtest 命令是一个简单的内存读写测试命令，可以用来测试自己开发板上的 DDR