LV.13 D5 uboot概述及SD卡启动盘制作 学习笔记

一、uboot概述

1.1 开发板启动过程

        开发板上电后首先运行SOC内部iROM中固化的代码(BL0)，这段代码先对基本的软硬件环境(时钟等...)进行初始化，然后再检测拨码开关位置获取启动方式，然后再将对应存储器中的uboot搬移到内存，然后跳转到uboot运行。

        uboot开始运行后首先对开发板上的软硬件环境做进一步初始化，然后将linux内核、设备树(dtb)、根文件系统(rootfs)从外部存储器（或网络）搬移到内存，然后跳转到linux运行。

        linux开始运行后先对系统环境做初始化，当系统启动完成后，Linux再从内存中（或网络）挂载根文件系统 。 

所以首先需要在SD卡中刷一个uboot。

1.2 Bootloader

Bootloader    

        在操作系统运行之前运行的一小段代码，用于将软硬件环境初始化到 一个合适的状态，为操作系统的加载和运行做准备（其本身不是操作系统）  

Bootloader基本功能    

        -> 初始化软硬件环境    

        -> 引导加载linux内核    

        -> 给linux内核传参    

        -> 执行用户命令

注：bootloader是启动引导程序的统称,嵌入式linux常用的bootloader是uboot

1.3 常用的Bootloader

二、SD卡启动盘制作

2.1 SD卡存储结构

        SD卡的存储以扇区为单位,每个扇区的大小为512Byte, 其中零扇区存储分区表（即分区信息）,后续的扇区可自行分区和格式化；    

        若选择SD卡启动，处理器上电后从第一个扇区开始将其中的内容搬移到内存，所以我们把uboot放到从第一个扇区开始之后的空间， 之后的空间根据个人需求可进行分区和格式化

2.2 实验步骤

1 、将资料中“ u-boot 镜像”中的 u-boot-fs4412.bin 拷贝到 ubuntu 的家目录下

2 、在终端输入如下命令，制作一个 512 字节的空镜像

$ sudo dd if=/dev/zero of=zero.bin count=1

显示如下信息，则表示制作成功

3 、 执行如下命令，将 uboot 追加到 zero.bin 之后生成 win-u-boot-fs4412.bin

$ cat zero.bin u-boot-fs4412.bin > win-u-boot-fs4412.bin

把zero.bin和u-boot-fs4412.bin输出重定向到win-u-boot-fs4412.bin中。我们希望把uboot烧到1扇区之后，所以前面需要加一个空的zero.bin。

4 、 再执行如下命令，制作一个 1M 的空镜像（用于擦除 SD 卡中原有的数据）

$ sudo dd if=/dev/zero of=clear.bin count=2048

5、 把生成的 win-u-boot-fs4412.bin 和 clear.bin 拷贝到 windows 下

6 、 将 SD 卡插入到电脑上（卡槽 /USB 读卡器均可），使其在 windows 下识别（若不识别，

可能是已经在 ubuntu 中识别了，在可移动设备中将其断开即可）

7 、双击打开资料中“ ImageWriter ”下的“ Win32DiskImager ”

8 、 在弹出的界面中先选择要烧写的镜像文件（ clear.bin ），然后选择要烧写的设备（ SD 卡）

最后单击“ Write ”进行烧写

9 、 在弹出的对话框中单击“ Yes ”

10 、在弹出的对话框中单击“ OK ”完成烧写

因为 clear.bin 为空镜像，所以写入后 SD 卡中的前 2048 个扇区中的数据被擦除

11 、再选择 uboot 镜像完（ win-u-boot-fs4412.bin ），然后单击“ Write ”进行烧写

12 、在弹出的对话框中单击“ Yes ”

13 、在弹出的对话框中单击“ OK ”完成烧写

14 、将 SD 卡插入开发板的卡槽，调整拨码开关为 SD 卡启动，查看 uboot 是否能正常启动

注： uboot 正常启动后 LED2 灯会点亮且终端上也会打印 uboot 相关的信息