U-boot 编译

最新推荐文章于 2025-10-26 11:29:20 发布

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#linux #u-boot #linux内核 #编译 #底层

引入

在嵌入式系统开发中，U-Boot 作为一个开源的引导加载程序（bootloader），扮演着至关重要的角色。它负责在系统启动时初始化硬件，加载并启动操作系统。本文将详细介绍如何从 U-Boot 的源码开始，编译生成适用于特定硬件平台的可执行文件。

u-boot简介

uboot是一种通用的引导加载程序，它可以用于多种嵌入式系统，支持多种操作系统，如Linux, Android,NetBSD等。uboot的主要作用是将操作系统内核从存储设备（如Flash, SD卡等）加载到内存中，并执行
内核代码。

XIP设备

XIP设备是指一种可以直接在存储器中执行程序代码的设备，而不需要将代码复制到内存中。XIP的全称是eXecute In Place，即芯片内执行。像片内的SRAM， NOR Flash， BROM等。

为什么需要u-boot

因为嵌入式系统的硬件资源有限，CPU上电后只能执行一小段内置的代码（BROM System），这段代码不足以完成内存初始化，文件系统访问，网络通信等复杂的任务。因此，需要一个中间层的程序，来完
成这些工作，并引导操作系统启动。

通过下图我们可以看到查看我们香橙派的内核大小:

但是芯片手册上 sram 也才差不多 200KB，BROM 都太小了

U-boot 启动流程图

(温馨提示：图片有点小，Ctrl + 滚轮调整大小，方便观看)

执行顺序：

1. 当H616芯片上电或复位后，brom会自动执行，它会根据芯片的引脚电平或寄存器设置，确定启动模式，如从nand flash，spi flash，sd卡，usb等设备中启动。

2. brom会根据启动模式，选择相应的设备驱动，初始化SD卡设备控制器，设置设备参数，如时钟频率，总线宽度，电压等级等

3. brom会从启动设备的特定扇区中，读取第一级引导程序，如spl将其加载到芯片的内部sram中，并跳转到其入口点执行 -- MBR

4. spl会继续初始化一些硬件设备，如ddr，pll，gpio等，然后从启动设备的特定分区中，读取第二级引导程序，如uboot proper，将其加载到ddr中，并跳转到其入口点执行,

5. uboot会继续初始化一些硬件设备，如网卡，lcd,从SD卡中读取内核文件，启动操作系统。

官网图片佐证

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香橙派技巧，这板子上面没有man手册，我们可以:
命令 --help 来查看命令用法

du -s 补充

du -s 是一个在Unix和类Unix系统（如Linux）中常用的命令，用于估算文件和目录的磁盘使用情况。具体来说，du 命令是 "disk usage"（磁盘使用）的缩写。

-s 选项表示 "summary"（总结），即只显示指定目录的总磁盘使用量，而不是显示该目录及其所有子目录和文件的详细使用情况。

例如，如果你有一个名为 mydir 的目录，并且你想知道它总共使用了多少磁盘空间，你可以使用以下命令：

bash
du -s mydir
这将会返回一个数字，表示 mydir 目录（包括其所有子目录和文件）所使用的磁盘块数。通常，这个数字后面会跟着一个单位（如K、M、G），表示千字节、兆字节或吉字节。

注意，磁盘块的大小取决于你的文件系统，但通常它是512字节或4KB。因此，du 命令返回的数字可能不是非常精确，特别是当文件大小不是磁盘块大小的整数倍时。然而，它仍然是一个很好的工具，用于快速了解目录或文件在磁盘上的大致使用情况。

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U-boot 编译 -- 根据OrangePi02 的用户手册操作

方式一： u-boot编译流程

1. 运行 build.sh 脚本，记得加 sudo 权限

sudo ./build

2. 选择 U-boot package，然后回车

3. 接着选择开发板的型号

因为我们的板子是orangepi02 --> 这里我们也选择 orangepi zero 2

4. 重复编译 u-boot 时，使用下面的命令无需通过图形界面选择，可以直接开始编译 u-boot

（可以跳过2,3）

sudo ./build.sh BOARD = orangepizero2 BRANCH = next BUILD_OPT = u-boot

// 通过参数的形式指定了，省略通过图像化的选择过程

5. 查看编译生成的 u-boot deb 包

cd output/debs/u-boot
ll(ls)

这底下有我们需要的 deb包 -- linux-u-boot-next-orangepizero2_3.1.0_arm64.deb

5.2 scp传送到香橙派上面:

scp linux-u-boot-next-orangepizero2_3.1.0_arm64.deb \ orangepi@192.168.1.11:/home/orangepi

这是我的用户名和ip，针对不同人群都能通过

whoani --> 来查看用户名

ifconfig / ip addr --> 来查看ip

6. 然后登录到H616开发板，卸载已安装的 u-boot 的 deb 包

dpkg -l | grep linux-u-boot #查看u- boot包名称
sudo apt purge -y linux-u-boot-orangepizero2-current

#卸载上面查找到的u-boot包名称,有可能是linux-u-boot-orangepizero2-next

7. 再安装刚才上传的新的 u-boot 的 deb 包

sudo dpkg -i linux-u-boot-next-orangepizero2_3.1.0_arm64.deb
sudo nand-sata-install
#一路回车
sudo reoobt -f

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方法二:

1、清理u-boot：

sudo chown mxjun:mxjun v2021.10-sunxi -R

#修改所属用户为当前用户（根据实际用户名修改），保证当前用户下权限没有问题
cd v2021.10-sunxi
make distclean

2、配置u-boot，生成.config配置文件：

make -j6 orangepi_zero2_defconfig CROSS_COMPILE="aarch64-none-linux-gnu-"

-j6 -- 指定使用6核运行

后面的参数 CROSS_COMPILE="aarch64-none-linux-gnu-" 指定交叉编译的工具链

3、编译uboot，生成u-boot-sunxi-with-spl.bin

make -j6 CROSS_COMPILE="aarch64-none-linux-gnu-"

4、将生成的u-boot-sunxi-with-spl.bin 拷贝到开发板上

参考官网对BROM的启动及SD卡数据组成的说明，官网地址如下：

Bootable SD card - linux-sunxi.org

5.然后执行如下命令：

dd if=/dev/zero of=/dev/mmcblk1 bs=1k count=1023 seek=1 status=noxfer #格式化1k到
1M为止的数据
dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/mmcblk1 bs=1k seek=8 conv=fsync