编译 u-boot

u-boot，全称 Universal Boot Loader，是遵循 GPL 条款的开放源码项目。u-boot 的作用是系统引导。u-boot 的工作模式有启动加载模式和下载模式。启动加载模式是 Bootloader 的正常工作模式，嵌入式产品发布时，Bootloader 必须工作在这种模式下，Bootloader 将嵌入式操作系统从 FLASH 中加载到 SDRAM 中运行，整个过程是自动的。下载模式就是 Bootloader 通过某些通信手段将内核映像或根文件系统映像等从 PC 机中下载到目标板的 FLASH 中。用户可以利用 Bootloader 提供的一些命令接口来完成自己想要的操作。

下载与编译

git clone "https://gitee.com/thead-linux/u-boot.git" -b master
make ice_evb_xxx_defconfig
make -j ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- 

编译过程如下：

 ......
  LD      u-boot
  OBJCOPY u-boot.srec
  OBJCOPY u-boot-nodtb.bin
  SYM     u-boot.sym
  COPY    u-boot.bin
  CC      spl/lib/display_options.o
  LD      spl/lib/built-in.o
  LD      spl/u-boot-spl
  OBJCOPY spl/u-boot-spl-nodtb.bin
  COPY    spl/u-boot-spl.bin
  CAT     u-boot-with-spl.bin

编译完成后，生成 u-boot-with-spl.bin 文件，接下来将u-boot-with-spl.bin 烧写到开发板中。

烧写

方法一：在开发板的 Linux 环境下直接烧写：

# 将 u-boot-with-spl.bin 传到开发板
scp u-boot-with-spl.bin root@192.168.1.100:~/
# 打开 boot 分区的写权限
ssh root@192.168.1.100 "echo 0 > /sys/block/mmcblk0boot0/force_ro"
# 将 u-boot-with-spl.bin 写入boot分区
ssh root@192.168.1.100 "dd if=u-boot-with-spl.bin of=/dev/mmcblk0boot0"
# 重启开发板
ssh root@192.168.1.100 "reboot"

u-boot命令使用

u-boot 提供众多命令，输入 help 或 ? 可以查看 u-boot 有哪些命令

xxxx # help
?       - alias for 'help'
base    - print or set address offset
bdinfo  - print Board Info structure
bmode   - sd1|sd2|qspi1|normal|usb|sata|ecspi1:0|ecspi1:1|ecspi1:2|ecspi1:3|esdhc1|esdhc2|esdhc3|esdhc4 [noreset]
bmp     - manipulate BMP image data
boot    - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootd   - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootelf - Boot from an ELF image in memory
bootm   - boot application image from memory
bootp   - boot image via network using BOOTP/TFTP protocol
bootvx  - Boot vxWorks from an ELF image
bootz   - boot Linux zImage image from memory
clocks  - display clocks
clrlogo - fill the boot logo area with black
cmp     - memory compare
...

信息查询相关命令

bdinfo

该命令用来查询当前板子的相关信息：

< xxxx # bdinfo boot_params = 0x0000000000000000 DRAM bank = 0x0000000000000000 -> start    = 0x0000000000000000
-> size     = 0x0000000100000000
relocaddr   = 0x00000000fff96000
reloc off   = 0x000000003ff96000
ethaddr     = 6a:af:e8:c6:23:ff
IP addr     = 192.168.1.100
baudrate    = 115200 bps
/pre>

printenv
查询当前板子的一些相关环境变量：

xxxx # print
arch=riscv
avail_addr=0x10000000
baudrate=115200
board=ice-xxxx
board_name=ice-xxxx
bootargs=console=ttyS0,115200 rdinit=/sbin/init rootwait rw earlyprintk root=PARTUUID=80a5a8e9-c744-491a-93c1-4f4194fd690b rootfstype=ext4 clk_ignore_unused loglevel=7 crashkernel=256M-:128M xxxx_mmu_v1 eth=6a:af:e8:c6:23:ff
bootcmd=ext4load mmc 0:2 0x0 fw_jump.bin; ext4load mmc 0:2 0x01f00000 hw.dtb; ext4load mmc 0:2 0x02000000 uImage; bootm 0x02000000 - 0x01f00000
bootdelay=2
cpu=c9xx
dtb_addr=0x01f00000
dtb_emmc_size=0x100
dtb_emmc_start=0x1000
ethact=ethernet@3fffc0000
ethaddr=6a:af:e8:c6:23:ff
fdtcontroladdr=fffe4630
ipaddr=192.168.1.100
kernel_addr=0x02000000
kernel_emmc_size=0xa000
kernel_emmc_start=0x2000
opensbi_addr=0x0
opensbi_emmc_size=0x280
opensbi_emmc_start=0x800
partitions=name=table,size=2031KB;name=boot,size=60MiB,type=bc13c2ff-59e6-4262-a352-b275fd6f7172;name=root,uuid=80a5a8e9-c744-491a-93c1-4f4194fd690b,size=-,type=linux
stderr=serial@3fff73000
stdin=serial@3fff73000
stdout=serial@3fff73000
uuid_rootfs=80a5a8e9-c744-491a-93c1-4f4194fd690b
vendor=thead

Environment size: 1072/131068 bytes

version
该命令用于查询uboot版本和交叉编译工具的相关信息

xxxx # version
U-Boot 2020.01-g6cc5d59b0d (Dec 20 2020 - 08:37:37 +0000)

riscv64-unknown-linux-gnu-gcc (T-HEAD RISCV Tools V1.10.2 B20201104) 8.4.0
GNU ld (GNU Binutils) 2.32

环境变量相关命令

环境变量常用的命令主要有两个，分别是setenv和saveenv，setenv命令用来设置或者修改当前环境变量的值，saveenv用来保存环境变量的值，一般环境变量是存放在外部的Flash中的，例如Nand Flash中，当uboot启动的时候，会将环境变量读取的DRAM中，当我们使用setenv修改了环境变量的值后，需要使用saveenv命令将修改后的环境变量的值保存到Flash中，否则修改无效。setenv命令的格式如下：

setenv env value

查看当前的bootdelay环境变量值为：

print cpu

当前的bootdelay为3，我们要将bootdelay环境变量的值设置为5，可以使用下面的命令：

setenv bootdelay 5
saveenv

清除环境变量：

# 恢复所有变更的默认值
env default -a

内存操作相关命令

内存操作的相关命令用于对DRAM内存进行读写操作，常用的内存操作命令有md、nm、mm、mw、cp、cmp。

emmc和sd卡相关操作命令

对于uboot来说是支持emmc或者sd卡，因此也需要提供给用户emmc和sd卡的相关操作命令，uboot中常用于操作mmc设备的命令为”mmc”，mmc是一系列的命令，它的后面可以跟不同的参数，在uboot命令行中，输入下面的命令可以查看详细的用法：

xxxx # ? mmc
mmc - MMC sub system

Usage:
mmc info - display info of the current MMC device
mmc read addr blk# cnt
mmc write addr blk# cnt
mmc erase blk# cnt
mmc rescan
mmc part - lists available partition on current mmc device
mmc dev [dev] [part] - show or set current mmc device [partition]
mmc list - lists available devices
mmc hwpartition [args...] - does hardware partitioning
  arguments (sizes in 512-byte blocks):
    [user [enh start cnt] [wrrel {on|off}]] - sets user data area attributes
    [gp1|gp2|gp3|gp4 cnt [enh] [wrrel {on|off}]] - general purpose partition
    [check|set|complete] - mode, complete set partitioning completed
  WARNING: Partitioning is a write-once setting once it is set to complete.
  Power cycling is required to initialize partitions after set to complete.
mmc setdsr  - set DSR register value

mmc后跟不同的参数可以实现不同的功能，如下：

命令	功能
mmc info	输出mmc设备的信息
mmc read	读取mmc设备中的数据
mmc write	向mmc设备中写入数据
mmc rescan	扫描当前存在的mmc设备
mmc part	列出mmc设备的分区
mmc dev	切换mmc设备
mmc list	列出当前的mmc设备
mmc hwpartition	设置mmc设备的分区
mmc bootbus	设置指定mmc设备的BOOT_BUS_WIDTH的值
mmc bootpart	设置指定mmc设备的boot和RPMB分区大小
mmc partconf	设置指定mmc设备的PARTITION_CONFIG的值
mmc rst	mmc设备复位
mmc setdsr	设置mmc设备DSR寄存器的值

mmc info

mmc info命令用来显示当前选中的mmc设备的信息：

xxxx # mmc info
Device: mmc0@3fffb0000
Manufacturer ID: 11
OEM: 100
Name: 004GA
Bus Speed: 25000000
Mode: MMC High Speed (52MHz)
Rd Block Len: 512
MMC version 5.0
High Capacity: Yes
Capacity: 3.7 GiB
Bus Width: 8-bit
Erase Group Size: 512 KiB
HC WP Group Size: 4 MiB
User Capacity: 3.7 GiB WRREL
Boot Capacity: 2 MiB ENH
RPMB Capacity: 512 KiB ENH

mmc rescan

mmc rescan命令用于扫描当前目标板上所有的mmc设备，包括eMMC和SD卡，命令输入如下：

xxxx # mmc rescan

mmc list

mmc list命令可用于查看当前目标板共有多少个mmc设备，输入命令如下：

xxxx # mmc list
mmc0@3fffb0000: 0 (eMMC)

mmc dev

mmc dev命令可以用来切换当前的mmc设备，命令格式如下：

mmc dev [dev] [part]

其中[dev]表示要切换的mmc设备号，[part]是mmc设备的分区号，如果不写分区号，则默认为分区0。

例如，使用命令切换到eMMC设备：

#当0为SD卡，1为eMMC时
=> mmc dev 1

mmc part

mmc part命令可以用来查看当前mmc设备的分区，例如查看当前sd卡中的分区：

xxxx # mmc part

Partition Map for MMC device 0  --   Partition Type: EFI

Part    Start LBA       End LBA         Name
        Attributes
        Type GUID
        Partition GUID
  1     0x00000022      0x00000fff      "table"
        attrs:  0x0000000000000000
        type:   ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7
        type:   data
        guid:   72fd13fc-2c69-42f4-9f02-d19dd22ecd0e
  2     0x00001000      0x0001efff      "boot"
        attrs:  0x0000000000000000
        type:   bc13c2ff-59e6-4262-a352-b275fd6f7172
        guid:   02382dbd-94d7-435f-ace0-598b4a5acb5e
  3     0x0001f000      0x0075ffde      "root"
        attrs:  0x0000000000000000
        type:   0fc63daf-8483-4772-8e79-3d69d8477de4
        type:   linux
        guid:   80a5a8e9-c744-491a-93c1-4f4194fd690b

mmc read

mmc read命令可用于读取mmc设备的数据，它的使用格式如下所示：

mmc read addr blk# cnt

其中addr是将数据读取到DRAM中的地址，blk是要读取的块起始地址，一块为512字节，cnt则是要读取的块的数量。

例如，从当前的SD卡设备的第2048块开始，读取20个块数据到DRAM的0x10000100地址处，该命令如下：

xxxx # mmc list
xxxx # mmc dev 0
xxxx # mmc read 10000100 800 14

读取成功后，如下所示：

MMC read: dev # 0, block # 2048, count 20 ... 20 blocks read: OK

mmc write

mmc write命令可以将DRAM中的数据写入到mmc设备里面，其命令的格式如下所示：

mmc write addr blk# cnt

其中addr是要写入到mmc设备中的数据在DRAM中的起始地址，blk是要写入mmc的块起始地址，cnt是要写入的块数量，一个块的大小为512字节。

例如，将DRAM地址0x10000100开始的数据，从mmc设备的2048个块开始烧写，烧写20个块，命令如下：

xxxx # mmc read 10000100 800 14

写入成功后，如下所示：

MMC write: dev # 0, block # 8264, count 20 ... 20 blocks written: OK