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U-Boot（Universal Boot Loader）是一个开源的、功能强大的引导加载程序（bootloader），主要用于嵌入式系统，支持多种处理器架构（如 ARM、x86、PowerPC、MIPS、RISC-V 等）和硬件平台。它在系统上电后运行，负责初始化硬件、加载操作系统内核（如 Linux）并将其移交控制权。

U-Boot 的主要功能包括：

1. 硬件初始化

   • 初始化 CPU、内存（DDR）、时钟、串口等基本外设。
   • 支持设备树（Device Tree）传递给内核。

2. 引导操作系统

   • 从多种存储介质加载内核：eMMC、SD 卡、NAND/NOR Flash、USB、网络（TFTP/NFS）等。
   • 支持压缩内核镜像（如 zImage、uImage）和设备树 blob（dtb）。

3. 命令行交互（CLI）

   • 提供丰富的命令（如printenv、setenv、bootm、loadb、mmc、tftp等）用于调试和配置。
   • 可通过串口终端与用户交互。

4. 环境变量管理

   • 存储在非易失性存储器中（如 Flash 或 eMMC），可持久化保存启动参数（如bootargs、bootcmd）。

5. 脚本支持

   • 支持自动执行启动脚本（bootcmd）或自定义脚本。

6. 网络功能

   • 支持 TFTP、DHCP、Ping 等，便于远程下载和调试。

7. 更新与维护

   • 可通过命令更新自身（sf write、mmc write等）或更新内核/文件系统。

典型 U-Boot 启动流程：

1. 上电 → 执行 SoC 内置 ROM 代码（如 i.MX6 的 Boot ROM）。
2. 加载 U-Boot 到 RAM（可能分 SPL + 主 U-Boot 两阶段）。
3. U-Boot 初始化硬件，设置堆栈，进入主循环。
4. 倒计时等待用户输入（可中断自动启动）。
5. 执行bootcmd环境变量中的命令，加载并启动内核。

常用 U-Boot 命令示例：

# 查看环境变量 printenv # 设置启动参数 setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait' # 从 SD 卡加载内核 fatload mmc 0:1 0x80008000 zImage fatload mmc 0:1 0x82000000 my_board.dtb # 启动内核 bootz 0x80008000 - 0x82000000 # 保存环境变量到 Flash saveenv # 通过 TFTP 下载文件 tftp 0x80008000 zImage

开发与编译 U-Boot：

U-Boot 源码托管在 https://source.denx.de/u-boot/u-boot。

编译示例（以 ARM 板为例）：

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- <defconfig> make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

生成文件通常包括：

• u-boot.bin：原始二进制镜像
• u-boot.img：带头信息的镜像（用于某些 SoC）
• spl/u-boot-spl.bin：二级程序加载器（若启用 SPL）

如果你有具体问题（如移植 U-Boot、调试启动失败、修改环境变量、支持新板卡等），欢迎提供详细信息，我可以给出针对性建议！