uboot环境变量实现分析

最新推荐文章于 2025-05-22 09:37:18 发布

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本文深入剖析了U-Boot的环境变量机制，包括其存储位置、常用变量、数据结构以及初始化和操作过程。环境变量用于存储配置参数，如bootdelay、baudrate等，它们在启动过程中从静态存储器读入RAM，通过saveenv命令保存回静态存储器。初始化涉及env_init、env_relocate等函数，而env的操作如setenv、printenv则是对RAM中哈希表的操作。

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u-boot的环境变量用来存储一些经常使用的参数变量，uboot希望将环境变量存储在静态存储器中（如nand nor eeprom mmc）。

其中有一些也是大家经常使用，有一些是使用人员自己定义的，更改这些名字会出现错误，下面的表中我们列出了一些常用的环境变量：

     bootdelay    执行自动启动的等候秒数
     baudrate     串口控制台的波特率
     netmask     以太网接口的掩码
     ethaddr       以太网卡的网卡物理地址
     bootfile        缺省的下载文件
     bootargs     传递给内核的启动参数
     bootcmd     自动启动时执行的命令
     serverip       服务器端的ip地址
     ipaddr         本地ip 地址
     stdin           标准输入设备
     stdout        标准输出设备
     stderr         标准出错设备

上面这些是uboot默认存在的环境变量，uboot本身会使用这些环境变量来进行配置。我们可以自己定义一些环境变量来供我们自己uboot驱动来使用。

Uboot环境变量的设计逻辑是在启动过程中将env从静态存储器中读出放到RAM中，之后在uboot下对env的操作（如printenv editenv setenv）都是对RAM中env的操作，只有在执行saveenv时才会将RAM中的env重新写入静态存储器中。

这种设计逻辑可以加快对env的读写速度。

基于这种设计逻辑，2014.4版本uboot实现了saveenv这个保存env到静态存储器的命令，而没有实现读取env到RAM的命令。

那我们就来看一下uboot中env的数据结构初始化操作如何实现的。

一 env数据结构

在include/environment.h中定义了env_t，如下：

#ifdef CONFIG_SYS_REDUNDAND_ENVIRONMENT
# define ENV_HEADER_SIZE    (sizeof(uint32_t) + 1)
# define ACTIVE_FLAG   1
# define OBSOLETE_FLAG 0
#else
# define ENV_HEADER_SIZE    (sizeof(uint32_t))
#endif
#define ENV_SIZE (CONFIG_ENV_SIZE - ENV_HEADER_SIZE)
typedef struct environment_s {
    uint32_t    crc;        /* CRC32 over data bytes    */
#ifdef CONFIG_SYS_REDUNDAND_ENVIRONMENT
    unsigned char   flags;      /* active/obsolete flags    */
#endif
    unsigned char   data[ENV_SIZE]; /* Environment data     */
} env_t;

CONFIG_ENV_SIZE是我们需要在配置文件中配置的环境变量的总长度。

这里我们使用的nand作为静态存储器，nand的一个block是128K，因此选用一个block