U-Boot介绍

在移植 Linux之前我们需要先移植一个 bootloader 代码，这个 bootloader 代码用于启动 Linux 内核， bootloader有很多，常用的就是 U-Boot。

移植好 U-Boot 以后再移植 Linux 内核，移植完 Linux 内核以后Linux 还不能正常启动，还需要再移植一个根文件系统(rootfs)，根文件系统里面包含了一些最常用的命令和文件。

所以 U-Boot、 Linux kernel 和 rootfs 这三者一起构成了一个完整的 Linux 系统，一个可以正常使用、功能完善的 Linux 系统。一个完整的linux系统，通常包含了Uboot、kernel、设备树以及根文件系统。

| 硬件平台

综合了多方开发板，最终选择的是野火(i.MX6ULL eMMC)，板子的颜值也比较高，但是原子的教程会详细一点，以「野火EBF6ULL Pro开发板教程」和「正点原子i.MX6ULL阿尔法开发板教程」为参考，进行学习实践。

（以具体的开发板为准）

| Uboot介绍

uboot 的全称是 Universal Boot Loader， uboot 是一个遵循 GPL 协议的开源软件， uboot 是一个裸机代码，可以看作是一个裸机综合例程。现在的 uboot 已经支持液晶屏、网络、 USB 等高级功能。

我们一般不会直接用 uboot 官方的 U-Boot 源码的。uboot 官方的 uboot 源码是给半导体厂商准备的，半导体厂商会下载 uboot 官方的 uboot 源码，然后将自家相应的芯片移植进去。也就是说半导体厂商会自己维护一个版本的 uboot，这个版本的 uboot 相当于是他们定制的。

| Uboot编译

编译前还要在Ubuntu 中「安装ncurses 库」，安装命令如下：

 

sudo apt-get install libncurses5-dev

 

提示：有些库在Ubuntu中已经自带，如果编译出错记得把需要的库安装；

获取原厂的uboot源码：

通过正点原子官网获取资源，在「01、例程源码/04、NXP官方原版Uboot和Linux」目录下即可找到uboot(uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2)源码，然后放到方便找到的目录下，比如直接放在桌面，本人直接放在桌面/saver目录下；源码文件是.bz2格式，需要对文件进行解压，解压命令：

 

tar -vxjf uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga.tar.bz2

 

解压后的文件如下图所示：

uboot的目录结构如下图所示：

首先看下「uboot的配置」，configs目录下有很多的配置文件，找到与实际开发板相同类似的配置文件。正点原子和野火的I.MX6ULL开发板参考的就是「NXP官方的I.MX6ULL EVK开发板」做的硬件，因为手头上的开发板是emmc版本的，所以就使用下面这个配置文件。

 

mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig

 

编译uboot使用的指令：

 

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j8

 

命令解析：

ARCH=arm 设置目标为 arm 架构；

CROSS_COMPILE 指定所使用的交叉编译器。

第1条命令相当于make distclean，目的是清除工程，一般在编译的时候需要清理一下工程已存在的编译文件。

第2条指令相当于make mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig，用于配置 uboot，配置文件为 mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig。

第3条指令相当于make -j8，也就是使用8核来编译uboot。

为了方便使用直接写个脚本文件，新建一个build.sh文件，写入相关脚本：

 

#!/bin/bash


make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- mx6ull_14x14_evk_emmc_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -j8

 

运行脚本编译uboot：

 

. build.sh

 

编译后的文件结构：

编译后会生成不少中间文件，其中编译生成的 u-boot.imx文件就是我们最终要烧写到开发板中的 uboot 镜像文件；

| 烧写镜像

烧写镜像的方法有很多，这里采用的是SD卡烧录的方式，简单理解就是让开发板从SD启动，开发板的启动方式是通过拨码开关实现切换的；

配置拨码开关：

(截图来源于正点原子，具体根据实际开发板配置)

（截图来源于野火，具体根据实际开发板配置)

野火使用的是USB OTG或Etcher的方式更新镜像，但是正点原子专门编写了一个软件来将编译出来的.bin 文件烧写到 SD 卡中，这个软件叫做"imxdownload"，路径为：开发板光盘->5、开发工具->2、Ubuntu 下裸机烧写软件->imxdownload，注意imxdownlaod 只能在 Ubuntu 下使用；

使用步骤：

1. 将 imxdownload 拷贝到工程根目录下，也就是和 **.bin 处于同一个文件夹下，要不然烧写会失败的；

2. 给予 imxdownload 可执行权限，imxdownload 默认是没有可执行权限的，需要给予 imxdownload 可执行权限；      

 

chmod 777 imxdownload

 

3. 烧录到SD卡，注意提前备份数据，烧录会格式化SD卡；

Ubuntu 下所有的设备文件都在目录“/dev”里面，所以插上 SD 卡以后也会出现在“/dev”里面，其中存储设备都是以“/dev/sd”开头的。

 

// 查看电脑所有存储设备
ls /dev/sd*

 

注意：SD卡一定要连接到ubuntu中，如果出现设备无法连接到它的理想主机控制器，就需要把usb兼容性改成3.0；

imxdownload向SD卡烧写u-boot.bin文件，命令格式如下：

 

./imxdownload u-boot.bin /dev/sdb

 

imxdownload：imxdownload工具；

u-boot.bin：需要烧写到SD卡的文件；

/dev/sdb：插入的SD卡设备；

注意：不要选择错设备，一定要保证是自己插入的SD卡设备；

注意这个烧写速度，如果这个烧写速度在几百 KB/s 以下那么就是正常烧写，如果这个烧写速度大于几十 MB/s、甚至几百 MB/s 那么肯定是烧写失败了！ 烧写完成以后会在当前工程目录下生成一个 load.imx 的文件，load.imx 这个文件就是软件 imxdownload 根据 NXP 官方启动方式介绍的内容，在 u-boot.bin文件前面添加了一些数据头以后生成的。最终烧写到 SD 卡里面的就是这个 load.imx 文件，而非boot.bin。

| 验证效果

把启动方式切换到SD卡启动，重新上电启动开发板，当出现倒计时时(串口打印上出现Hit any key to stop autoboot)按下回车，就可以进行uboot面板，默认倒计时3秒，3秒内没有按下按键就会启动内核；

使用MobaXterm工具查看开发板数据，波特率设置为115200；

| uboot命令 输入help或？，然后按下回车即可查看当前 uboot 所支持的命令，不同版本的uboot支持的命令会有一点出入：

uboot支持的命令比较多，具体使用可以去官网看看文档。

审核编辑：刘清