uboot启动内核学习笔记

图：笔记内容结构概览，包含多个技术主题的层次化要点整理。

一、Flash 知识点补充

1. Flash 定义

是断电不会丢失数据的存储芯片，用来存放系统、程序、配置信息。

2. Flash 分类

• NOR Flash：可在芯片上直接执行代码，容量偏小，一般用来存放 U-Boot 启动程序
• NAND Flash：不能直接执行程序，必须把代码读取到内存后才能运行，用来存储 Linux 内核、系统文件、用户配置、运行日志等大容量数据

二、U-Boot 启动内核整体结构

1. 通过s=getenv()获取启动环境变量
2. 调用run_command(s,0)执行启动相关指令

三、分区概念

1. 嵌入式 Linux 里 Flash 没有原生分区表，bootenv、kernel、文件系统只能在源码里写死，开发时需要重点关注各分区的地址划分。
2. 分区宏定义示例：

#define MTDPARTS_DEFAULT "mtdparts=nandflash0:256k@0(bootloader),"\ "128k(params),"\ "2m(kernel),"\ "-(root)"

1. 分区含义解释：这里定义了 MTD 分区，分区位于 nandflash 上：

• 前 256KB：bootloader（U-Boot 引导程序）分区
• 接下来 128KB：环境变量参数分区
• 后续 2MB：kernel（内核）分区
• 剩余全部空间：root 根文件系统分区

四、读出内核环节

示例命令：nand read.jffs2 0x3007fc0 kernel

含义：从 NAND Flash 上的 kernel 分区，把内核镜像读取到 SDRAM 内存的0x3007fc0地址；后续启动操作就会从内存这个地址读取内核数据。

五、uImage 格式说明

Flash 中保存的内核为 uImage 格式，结构分为头部 + 真正内核两部分：

1. ih_load：加载地址，存放镜像文件的缓冲区地址，是临时存放完整内核文件、完成解压的运行地址
2. ih_ep：入口地址，内核解压完成后，程序第一条指令的物理地址；U-Boot 执行bootm时，会自动跳转到该地址启动内核。

六、bootm 命令启动内核

1. bootm 全称

boot memory，从内存启动镜像，专门用来启动 Linux 内核镜像

2. 执行步骤

1. 读取 uImage 的 64 字节头部信息
2. 校验镜像文件的完整性
3. 把压缩内核解压到头部记录的入口运行地址
4. 关闭 U-Boot 自身的部分硬件、刷新缓存
5. CPU 跳转到内核入口地址，正式启动 Linux 系统