U_Bootloader
但是在CPU刚上电启动的时候，一般连内存控制器都没有配置过，根本无法在内存中运行程序，更不可能处在Linux内核的启动环境中。为了初始化CPU及其他外设，使得Linux内核可以在系统主存中跑起来，并让系统符合Linux内核启动的必备条件，必须要有一个先于内核运行的程序，他就是所谓的引导加载程序（BootLoader）。
而Boot Loader并不是Linux才需要，是几乎所有的运行操作系统的设备都具备的。我们的PC的BOIS就是BootLoader的一部分(只是前期引导，后面一般还有外存中的各种BootLoader)，对于Linux PC来说，BootLoader = BIOS + GRUB/LILO。
二、Boot Loader的功能和选择
通过上面的讲述，我们可以知道：BootLoader是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境，最后从别处(Flash、以太网、UART)载入内核映像并跳到入口地址。
由于BootLoader直接操作硬件，所以她严重依赖于硬件，而且依据所引导操作系统的不同，也有不同的选择，对于嵌入式世界中更是如此。就S3C24x0而言，如果是引导Linux，一般选用韩国的mizi公司设计的vivi或者DENX软件工程中心的U-boot，如果是引导Win CE，就选用Eboot。如果是开发StrongARM 构架下的LART，就可选用由Jan-Derk Bakker 和 Erik Mouw发布的Blob(Boot Loader Object)。如果是要引导eCos系统，就可以选用同是Redhat 公司开发的Redboot。
所以在嵌入式世界中建立一个通用的 BootLoader 几乎是不可能的，而有可能的是让一个 Boot Loader代码支持多种不同的构架和操作系统，并让她方便移植。U-boot就是支持多平台多操作系统的一个杰出代表。如果在开发S3C2440时熟悉了U-boot，再转到别的平台的时候就可以很快地完成这个平台下的U-boot移植，而且U- boot的代码结构越来越合理，对于新功能的添加也十分容易。
＊推荐阅读：嵌入式系统 Boot Loader 技术内幕
三、常用的U-boot命令详解
U-boot发展到现在，他的命令行模式已经非常接近Linux下的shell了，如果你输入的命令的前几个字符和别的命令不重复，那么你就只需要打这几个字符即可，比如我想看这个U-boot的版本号，命令就是“ version”，但是在所有的命令中没有其他任何一个的命令是由“v”开头的，所以只需要输入“v”即可。
1、获取帮助
命令：help 或 ?
功能：查看当前U-boot 版本中支持的所有命令。
如果你想获取某条命令的更详细的帮助，可以使用： help <你想要查的指令>
或者? <你想要查的指令>，
甚至 h <你想要查的指令缩写>。
2、 内存/寄存器操作指令
常用的Nand Flash 指令如下：
指令
功能 nand info
显示可使用的Nand Flash nand device [dev]
显示或设定当前使用的Nand Flash nand read addr off size Nand Flash 读取命令，从Nand 的off 偏移地址处读取size 字节的数据到SDRAM 的
addr 地址。
nand write addr off size
Nand Flash 烧写命令，将SDRAM 的addr 地
址处的size 字节的数据烧写到Nand 的off
偏移地址。 nand write[.yaffs[1]] addr off size 烧写yaffs 映像专用的命令，.yaffs1 for 512+16 NAND
nand erase [clean] [off size]
Nand Flash 檫除命令，擦除Nand Flash 的off 偏移地址处的size 字节的数据 nand bad
显示Nand Flash 的坏块 nand dump[.oob] off
显示Nand Flash 中的数据（16进制） nand scrub
彻底擦除整块Nand Flash 中的数据，包括OOB 。可以擦除软件坏块标志。 nandmarkbad off 标示Nand 的off 偏移地址处的块为坏块 nm 修改内存值 (指定地址)
格式： nm [.b, .w, .l] address
mm 修改内存值(地址自动加一)
格式： mm [.b, .w, .l] address
md 显示内存值
格式： md [.b, .w, .l] address [# of objects]
mw 用指定的数据填充内存
格式： mw [.b, .w, .l] address value [count]
cp 内存的拷贝（包括内存与Nor Flash间的数据拷贝）
格式：cp [.b, .w, .l] source target count
上面是查看和修改内存值的指令，可以查看和修改SDRAM和寄存器值。
[.b, .w, .l]代表了查看和修改形式：Byte、word、
long
你可以试着修改LED相连的GPIO寄存器的数据寄存器值，可以控制LED的点亮！
先熄灭后点亮LED1的范例：（这个实验要结合芯片数据手册和mini2440的原理图来理解）
[u-boot@MINI2440]#md 0x56000014 1
[u-boot@MINI2440]#nm.w 0x56000014
3、Nor Flash指令
Nor Flash 的命令经常用于烧写数据到Nor Flash 。
flinfo 打印Flash存储器的信息，并列出所有Sector。
flinfo N 单独打Flash存储器N Block的信息。（在有多块Nor Flash时使用）
后面带有(RO)的说明这个Sector已经写保护了。
因为Nor Flash的读取接口和SDRAM是一样的，所以Nor Flash 的读取也是使用md命令。
但由于Nor Flash的烧写时序和SDRAM的写入不同，烧写
Nor Flash 不能使用mm等命令，只能使用cp命令从内存拷贝到Nor Flash，而且烧写之前必须解除保护并擦除！命令如下：
protect ：对Flash 写保护的操作，可以使能和解除写保护。
格式：
protect on/off start end
protect on/off start +end
protect on/off N:SF[-SL]
protect on/off bank N
protect on/off all
第1 个参数on 代表使能写保护；off 代表解除写保护。
第2 、3 参数是指定Flash 写保护操作范围
start end是照起始地址和结束地址定义范围，start是擦除块的起始地址；end 是擦除末尾块的结束地址。
例如：擦除Sector 2和Sector 3区域命令为erase 20000 3ffff 。
start +end是照起始地址和操作字节数定义范围，这种方式最常用。start是擦除块的起始地址；end 是擦除的字节数。
例如：擦除Sector 2和Sector 3区域命令为erase
20000 +20000
N:SF[-SL]是按照组和扇区，N 表示Flash 的Block号，SF 表示擦除起始Sector号，SL 表示擦除结束Sector号。
例如：擦除Block1 的Sector 2和Sector 3区域命令为erase 1:2-3。
bank N是擦除整个Block，擦除Block号为N 的整个Flash。
all是擦除全部Flash。
注意：Nor Flash擦除的最小单位是Sector，也就是0x10000字节，如果你定义的大小不满1 Sector或超过Sector的边界，那么被定义到的Sector会被全部擦除。
erase ：擦除Flash的命令
格式：
erase start end
erase start +end
erase N:SF[-SL]
erase bank N
erase all
参数是指定Flash 擦除操作范围，跟写保护的方式相同。
4、USB 操作指令
指令功能
usb reset 初始化USB控制器
usb stop [f] 关闭USB控制器
usb tree 已连接的USB设备树
usb info [dev] 显示USB设备[dev]的信息
usb storage 显示已连接的USB存储设备
usbdev [dev] 显示和设置当前USB存储设备
usb part [dev] 显示USB存储设备[dev]的分区信息
usb read addrblk# cnt 读取USB存储设备数据
5、SD卡(MMC)指令
SD卡的使用命令比较简单，只有初始化和设备信息的显示，读写是通过文件系统命令实现的。
mmc init [dev] - 初始化MMC子系统
mmc device [dev] - 查看和设置当前设备
使用和USB类似，在所有的命令使用前，必须先插入SD卡，然后使用：mmc init，以初始化MMC 控制器，获取设备信息。
6、系统引导指令
boot 和bootd 都是运行ENV”bootcmd”中指定的指令。
bootm 指令是专门用于启动在SDRAM中的用U-boot的mkimage工具处理过的内核映像。
格式：bootm [addr [arg ...]]
addr 是内核映像所在的SDRAM中的地址
当启动的是Linux内核时，'arg' 可以使 initrd 的地址。7、EEPROM 读写指令
eeprom - I2C 接口的EEPROM 读写指令
格式：
eeprom read addr off cnt
eeprom write addr off cnt
第一个参数addr 是要写入或读出的数据在SDRAM中的存放地址；
第二个参数off 是在EEPROM中的偏移；
第三个参数cnt 是读写的数据字节数。
8、设置和读取RTC指令
date - 设置和读取RTC
格式：
date [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]
MM：月份
DD：日期
hh：小时
mm 分钟
CC：年份的前两个数字
YY：年份的后两个数字
ss：秒数
9、脚本运行指令
runvar [...]
var ：ENV中的脚本名
10、系统重启指令
reset -重启CPU
11、环境变量
环境变量解释说明
bootdelay 执行自动启动（bootcmd中的命令）的等候秒数
baudrate 串口控制台的波特率
netmask 以太网的网络掩码
ethaddr 以太网的MAC地址
bootfile 默认的下载文件名
bootargs 传递给Linux内核的启动参数
bootcmd 自动启动时执行命令
serverip TFTP服务器端的IP地址
ipaddr 本地的IP地址
stdin 标准输入设备，一般是串口
stdout 标准输出，一般是串口，也可以是LCD（VGA）
stderr 标准出错，一般是串口，也可以是LCD（VGA）
要看到你的板上的ENV值可使用printenv命令。
你会发现有些有的ENV上面没有，原因是如果你没有设置这个环境变量就不会打印出，你也可以自己定义ENV，并在命令中使用${ENV}来调用它。同时你也可以删除这个ENV。设置ENV的命令是setenv，格式为：
setenv name value
第1个参数是环境变量的名称。
第2个参数是要设置的值，如果没有第2个参数，表示删除这个环境变量。
当你设置了ENV，它只保存在内存中，如果你要它保存在存放ENV的固态存储器中，请使用：saveenv。
[u-boot@apple_guet]#saveenv
“Warning - bad CRC, 如果在启动的时候会看到U-boot打印出：
using default environment”，说明U-boot没有在存放ENV的固态存储器中找到有效的ENV，只好使用你在编译的时候定义的默认ENV。如果U-boot存放ENV 的固态存储器的驱动是OK的，那么只要运行 saveenv就可以把默认ENV写入固态存储器，下次启动就不会有这个警告了。
ENV可以放在许多固体存储器中，对于mini2440来说Nor Flash、Nand Flash或EEPROM都可以，就看你如何配置了（include/configs下的配置文件）。例如：
Nor Flash：
#defineCONFIG_ENV_IS_IN_FLASH 1
#defineCONFIG_ENV_OFFSET 0X40000
#defineCONFIG_ENV_SIZE 0x20000 /* Total Size of Environment Sector */
Nand Flash：
#defineCONFIG_ENV_IS_IN_NAND 1
#defineCONFIG_ENV_OFFSET 0X40000
#defineCONFIG_ENV_SIZE 0x20000 /* Total Size of Environment Sector */
EEPROM：
#defineCONFIG_ENV_IS_IN_EEPROM 1/* use EEPROM for environment vars */
#defineCONFIG_ENV_OFFSET 0x000/* environment starts at offset 0 */
#defineCONFIG_ENV_SIZE 0x400/* 1KB */
CONFIG_ENV_OFFSET是在整个存储器中的偏移地址；
CONFIG_ENV_SIZE是指其使用的大小。
注意：CONFIG_ENV_OFFSET和 CONFIG_ENV_SIZE的设置，不要覆盖了其他分区。
四、下载与烧写
使用U-boot将映像文件烧写到板上的Flash，一般步骤是：
1) 通过网络、串口、U盘、SD卡等方式将文件传输到SDRAM；
2) 使用Nand Flash或Nor Flash相关的读写命令将SDRAM中的数据烧入Flash。
下面是烧写范例：
如果使用 SD卡或者U盘形式更新U-boot，那么首先SD卡或者U盘中必须有FAT32文件系统，并在里面存放了u-boot.bin 文件。
4.1、通过SD卡烧入Nand Flash
[u-boot@apple_guet]#mmc init
[u-boot@apple_guet]#fatload mmc 1 0x30008000 u-boot.bin
[u-boot@apple_guet]#nand erase 0 0x40000
[u-boot@apple_guet]#nand write 0x30008000 0 0x40000 4.2、通过U盘烧入Nor Flash
[u-boot@apple_guet]#usb start
[u-boot@apple_guet]#usb part0
[u-boot@apple_guet]#fatloadusb 0:4 0x30008000
u-boot.bin
[u-boot@apple_guet]#protect off all
[u-boot@apple_guet]#erase 0x0 0x3ffff
[u-boot@MINI2440]#cp.b 0x30008000 0x0 0x3ffff
4.3、通过TFTP服务烧入Nand Flash
[u-boot@apple_guet]#tftpboot 30008000
192.168.1.100:u-boot.bin
[u-boot@MINI2440]#nand erase 0 0x40000
[u-boot@apple_guet]#nand write 0x30008000 0 0x40000 4.4、通过NFS 服务烧入Nand Flash
[u-boot@apple_guet]#nfs30008000
192.168.1.100:/home/tekkaman/development/share/u-boot.bin
[u-boot@apple_guet]#nand erase 0 0x40000
[u-boot@apple_guet]#nand write 0x30008000 0 0x40000 五、内核引导
内核的引导步骤如下：
1) 用U-boot的mkimage工具处理内核映像zImage。
2) 通过网络、串口、U盘、SD卡等方式将处理过的内核映像传输到SDRAM的一定位置（一般使用0x30008000）
3) 然后使用”bootm"等内核引导命令来启动内核。
5.1、mkimage工具作用
因为在用bootm命令引导内核的时候，bootm需要读取一个64字节的文件头，来获取这个内核映象所针对的CPU体系结构、OS、加载到内存中的位置、在内存中入口点的位置以及映象名等等信息。这样bootm才能为OS设置好启动环境，并跳入内核映象的入口点。而mkimage就是添加这个文件头的专用工具。具体的实现请看U-boot中bootm的源码和mkimage的源码。mkimage工具的使用：
参数说明：
-A指定CPU的体系结构，可用值有：alpha、arm、x86、ia64、mips、mips64、ppc、s390、sh、sparc、sparc64、m68k等
-O指定操作系统类型，可用值有：openbsd、netbsd、freebsd、4_4bsd、linux、svr4、esix、solaris、irix、sco、dell、ncr、lynxos、vxworks、psos、qnx、u-boot、rtems、artos
-T指定映象类型，可用值有：standalone、kernel、ramdisk、multi、firmware、script、filesystem
-C指定映象压缩方式，可用值有：
none不压缩(一般使用这个，因为zImage是已经被bzip2压缩过的自解压内核)
gzip用gzip的压缩方式
bzip2用bzip2的压缩方式
-a指定映象在内存中的加载地址，映象下载到内存中时，要按照用mkimage制作映象时，这个参数所指定的地址值来下载
-e指定映象运行的入口点地址，这个地址就是-a参数指定的值加上0x40（因为前面有个mkimage添加的0x40个字节的头）
-n指定映象名
-d指定制作映象的源文件
5.2、使用范例：
1、通过SD卡引导内核：
首先SD卡中必须有FAT32文件系统，并在里面存放了处理过的内核映像文件。
[u-boot@apple_guet]#mmc
init
[u-boot@apple_guet]# fatload mmc 1 30008000 zImage.img
[u-boot@apple_guet]#bootm 30008000
2、通过TFTP服务引导内核
[u-boot@apple_guet]# tftpboot 0x30008000
192.168.1.122:zImage.img
[u-boot@apple_guet]# bootm 30008000
3、通过NFS服务引导内核
[u-boot@apple_guet]# nfs 30008000
192.168.1.100:/home/tekkaman/development/share/zImage.img
[u-boot@apple_guet]# bootm 30008000
4、通过Nand Flash引导内核：
首先要将处理过的内核映像文件烧入Nand Flash的一定位置（由内核分区表决定）。以后每次启动时用Nand Flash的读取命令先将这个内核映像文件读到内存的一定位置（由制作内核映像时的-a参数决定），再使用bootm命令引导内核。
内核映像文件的烧入：
[u-boot@apple_guet]# nfs 30008000
192.168.1.100:/home/tekkaman/development/share/zImage.img
Bytes transferred = 2277540 (22c0a4 hex)
[u-boot@apple_guet]# nand erase 0x80000 0x300000
[u-boot@apple_guet]# nand write 30008000 0x80000 300000
内核引导:
[u-boot@apple_guet]# nand read 30008000 0x80000 300000
[u-boot@apple_guet]# bootm 30008000