《STM32MP157嵌入式Linux驱动开发指南》第十章 U-boot使用

正点原子运营 · 发表于 2021-6-15 12:29:19

本帖最后由正点原子运营于 2021-6-15 12:30 编辑

1）实验平台：正点原子STM32MP157开发板
2) 章节摘自【正点原子】《STM32MP157嵌入式Linux驱动开发指南》
3）购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=629270721801
4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/arm-linux/zdyzmp157.html
5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890
6）正点原子STM32MP157技术交流群：691905614

第十章 U-boot使用

在移植U-Boot之前，我们肯定要先使用一下U-Boot，得先体验一下U-Boot是个什么东西。STM32MP157开发板光盘资料里面已经提供了一个正点原子团队已经移植好的U-Boot，本章我们就直接编译这个移植好的U-Boot，然后烧写到EMMC里面启动，启动U-Boot以后就可以学习使用U-Boot的命令。

10.1 U-Boot简介
Linux 系统要启动需要通过bootloader 程序引导，也就说芯片上电以后先运行一段bootloader程序。这段bootloader程序会先初始化DDR等外设，然后将Linux内核从flash(NAND，NOR FLASH，SD，EMMC 等)拷贝到 DDR 中，最后启动 Linux 内核。当然了，bootloader 的实际工作要复杂的多，但是它最主要的工作就是启动 Linux 内核，bootloader 和 Linux 内核的关系就跟 PC 上的 BIOS 和 Windows 的关系一样，bootloader 就相当于 BIOS。所以我们要先搞定bootloader，很庆幸，有很多现成的 bootloader 软件可以使用，比如 U-Boot、vivi、RedBoot 等等，其中以 U-Boot 使用最为广泛，为了方便书写，本书会将 U-Boot 写为 uboot。
uboot 的全称是 Universal Boot Loader，uboot 是一个遵循 GPL 协议的开源软件，uboot是一个裸机代码，可以看作是一个裸机综合例程。现在的 uboot 已经支持液晶屏、网络、USB等高级功能。uboot 官网为http://www.denx.de/wiki/U-Boot/，如图10.1.1所示：

图10.1.1 uboot官网

我们可以在 uboot 官网下载 uboot 源码，点击图10.1.1中左侧 Topics 中的“Source Code”，打开以后如图10.1.2所示：

图10.1.2 uboot源码界面

点击图10.1.2中的“FTP”，进入其 FTP 服务器即可看到 uboot 源码，如图10.1.3所示：

图10.1.3 uboot源码

图10.1.3中就是 uboot 原汁原味的源码文件，目前最新的版本是 2020.10。但是我们一般不会直接用 uboot 官方的 U-Boot 源码的。uboot 官方的 uboot 源码是给半导体厂商准备的，半导体厂商会下载 uboot 官方的 uboot 源码，然后将自家相应的芯片移植进去。也就是说半导体厂商会自己维护一个版本的 uboot，这个版本的 uboot 相当于是他们定制的。既然是定制的，那么肯定对自家的芯片支持会很全，虽然 uboot 官网的源码中一般也会支持他们的芯片，但是绝对是没有半导体厂商自己维护的 uboot 全面。ST提供了2020.01版本的uboot，在6.1.1小节获取ST官方系统源码中我们已经得到了ST官方uboot源码，进入到如下目录：
/stm32mp1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/sources/arm-ostl-linux-gnueabi
uboot源码如图10.1.4所示：

图10.1.4 ST官方uboot源码

图10.1.4中的“u-boot-stm32mp-2020.01-r0”就是ST官方uboot源码包，它支持了STM32MP1家族全系列芯片(后续ST也会一直更新，添加新的SOC进去)，而且支持各种启动方式，比如EMMC、NAND 等等，这些都是 uboot 官方所不支持的。但是图10.1.4中的 uboot 是针对ST 自家评估板的，如果要在我们自己的板子上跑，那么就需要对其进行修改，使其支持我们自己做的板子，正点原子的 STM32MP157开发板就是自己做的板子，虽然大部分都参考了 ST 官方的STM32MP157 EVK开发板，但是还是有很多不同的地方，所以需要修改 ST 官方的 uboot，使其适配正点原子的 STM32MP157开发板。所以当我们拿到开发板以后，是有三种uboot 的，这三种 uboot的区别如表10.1.1所示：
种类       描述
uboot官方的uboot代码       由uboot官方维护开发的uboot版本，版本更新快，基本包含所有常用的芯片。
半导体厂商的uboot代码       半导体厂商维护的一个uboot，专门针对自家的芯片，在对自家芯片支持上要比uboot官方的好。
开发板厂商的uboot代码       开发板厂商在半导体厂商提供的uboot基础上加入了对自家开发板的支持。
表10.1.1 三种uboot的区别
那么这三种uboot该如何选择呢？首先uboot官方的基本是不会用的，因为支持太弱了。最常用的就是半导体厂商或者开发板厂商的 uboot，如果你用的半导体厂商的评估板，那么就使用半导体厂商的 uboot，如果你是购买的第三方开发板，比如正点原子的 STM32MP157开发板，那么就使用正点原子提供的 uboot 源码（也是在半导体厂商的 uboot 上修改的）。当然了，你也可以在购买了第三方开发板以后使用半导体厂商提供的 uboot，只不过有些外设驱动可能不支持，需要自己移植，这个就是我们常说的 uboot 移植。本节是 uboot 的使用，所以就直接使用正点原子已经移植好的 uboot，这个已经放到了开发板光盘中了，路径为：开发板光盘1、程序源码1、正点原子Linux出厂系统源码u-boot-stm32mp-2020.01-gdb8d2374-v1.0.tar.bz2。
10.2 U-Boot初次编译
10.2.1 编译
首先需要在 Ubuntu 中安装一些库，否则编译uboot会报错，安装命令如下：
sudo apt-get install libncurses5-dev bison flex
在 Ubuntu 中创建存放 uboot 的目录，比如我这里新建了一个名为“alientek_uboot”的文件夹用于存放正点原子提供的 uboot 源码。alientek_uboot文件夹创建成功以后使用 FileZilla 软件将正点原子提供的 uboot 源码拷贝到此目录中，正点原子提供的 uboot 源码已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘1、程序源码1、正点原子Linux出厂系统源码u-boot-stm32mp-2020.01-xxxxxxxx-v1.0.tar.bz2（“xxxxxxxxx”为uboot打包时候的版本号，每次打包其版本号都不同！所以大家不要纠结于开发板光盘中的uboot源码打包版本号是否和教程里面的一致）。将stm32mp-2020.01-xxxxxxxx-v1.0.tar.bz2拷贝到前面新建的 alientek_uboot 文件夹下，完成以后如图10.2.1.1所示：

图10.2.1.1 正点原子出厂uboot源码

使用如下命令对其进行解压缩:
tar -vxf u-boot-stm32mp-2020.01-gdb8d2374-v1.0.tar.bz2
解压完成以后如图10.2.1.2所示：

图10.2.1.2 解压后的Uboot

图10.2.1.2中除了u-boot-stm32mp-2020.01-gdb8d2374-v1.0.tar.bz2这个正点原子提供uboot源码压缩包以外，其他的文件和文件夹都是解压出来的 uboot 源码。执行以下命令，编译正点原子提供的uboot。

make distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabihf- stm32mp157d_atk_defconfig
make V=1 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabihf- DEVICE_TREE=stm32mp157d-atk all

复制代码

上面命令每次编译的时候都要指定ARCH、CROSS_COMPILE和DEVICE_TREE，这三个含义如下：
ARCH：指定所使用的平台架构，这里肯定是arm。
CROSS_COMPILE：所使用的交叉编译器前缀，本教程使用的是交叉编译器前缀为arm-none-linux-gnueabihf-。
DEVICE_TREE：设备树文件，uboot也支持设备树，所以在编译的时候需要指定设备树文件，不同的硬件其设备树文件肯定不同，这里为stm32mp157d_atk，也就是正点原子的STM32MP157开发板对应的设备树。
编译的时候每次都输入ARCH和CROSS_COMPILE比较麻烦，为了方便起见，我们可以直接修改uboot的Makefile文件，在里面直接对ARCH和CROSS_COMPILE进行赋值，也就是直接将ARCH设置为arm，CROSS_COMPILE设置为arm-none-linux-gnueabihf-，修改完成以后如图10.2.1.3所示：

图10.2.1.3 设置ARCH和CROSS_COMPILE值

注意！不能在Makefile里面对DEVICE_TREE进行复制，因为没用，必须在编译的时候手动输入！
设置好Makefile里面的ARCH和CROSS_COMPILE以后就可以将编译命令简化为如下所示：

make distclean //清除
make stm32mp157d_atk_defconfig //配置uboot
make V=1 DEVICE_TREE=stm32mp157d-atk all //编译

复制代码

上述命令和前面的相比就要简洁很多，最后的“make V=1”是真正的编译命令，V=1表示编译uboot的时候输出详细的编译过程，方便我们观察uboot编译过程。直接输入“make”命令的话默认使用单线程编译，编译速度会比较慢，可以通过添加“-j”选项来使用多线程编译，比如使用8线程编译，最后的编译命令就是：

make V=1 DEVICE_TREE=stm32mp157d-atk all -j8 //8线程编译

复制代码

uboot编译完成如图10.2.1.4所示：

图10.2.1.4 uboot编译成功

编译完成以后的就会在uboot源码目录下生成相应的镜像文件，如图10.2.1.5所示：

图10.2.1.5 编译后生成的uboot可执行文件

可以看出，编译完成以后 uboot 源码多了一些文件，重点是u-boot.bin和u-boot.stm32这两个文件。u-boot.bin是uboot的二进制可执行文件，u-boot.stm32是在u-boot.bin前面添加了256个字节头部信息。STM32MP1内部ROM代码和TF-A在运行uboot的时候要求前面添加头部信息，所以这就是为什么uboot也有这个头部信息的原因。
10.2.2 烧写
使用STM32CubeProgrammer将上面编译出来的u-boot.stm32镜像烧写到开发板的EMMC里面，修改前面创建的tf-a.tsv文件，添加uboot烧写指令(其实在9.3.2小节已经讲过了)，在最后面添加下面这行：
示例代码10.2.2.1 uboot烧写指令
P 0x06 ssbl Binary mmc1 0x00080000 u-boot.stm32
修改以后的tf-a.tsv如图10.2.2.1所示：

图10.2.2.1 修改后的tf-a.tsv

最后将上一小节编译出来的u-boot.stm32，拷贝到前面创建的images目录下（在做TF-A实验的就有u-boot.stm32这个文件，我们只要替换就行）。
一切准备就绪以后就可以使用STM32CubeProgrammer软件通过USB OTG将uboot烧写到开发板上的EMMC里面，等到烧写完成。完成以后设置开发板上的拨码开关，设置从EMMC启动，然后用USB Type-C线将开发板上的USB_TTL接口与电脑连接起来，因为我们要在串口终端里面输入命令来操作uboot。
打开MobaXterm，设置好串口参数，最后复位开发板。在 MobaXterm 上出现“Hit any key tostop autoboot: ”倒计时的时候按下键盘上的回车键，默认是 1 秒倒计时，在 1 秒倒计时结束以后如果没有按下回车键的话 uboot 就会使用默认参数来启动 Linux 内核了（如果内核存在的话，如果Linux内核不存在那么就会进入到uboot的命令行模式）。如果在 1 秒倒计时结束之前按下回车键，那么就会进入 uboot 的命令行模式，如图10.2.2.2所示：

图10.2.2.2 uboot启动log信息

从图10.2.2.2可以看出，当进入到 uboot 的命令行模式以后，左侧会出现一个“STM32MP=>”标志。uboot 启动的时候会输出一些信息，这些信息如下所示：
示例代码10.2.2.2 uboot启动log信息

1 U-Boot 2020.01-stm32mp-r1 (Nov 24 2020 - 17:17:20 +0800)
2
3 CPU: STM32MP157DAA Rev.Z
4 Model: STMicroelectronics STM32MP157D eval daughter
5 Board: stm32mp1 in trusted mode (st,stm32mp157d-atk)
6 DRAM: 1 GiB
7 Clocks:
8 - MPU : 800 MHz
9 - MCU : 208.878 MHz
10 - AXI : 266.500 MHz
11 - PER : 24 MHz
12 - DDR : 533 MHz
13 WDT: Started with servicing (32s timeout)
14 NAND: 0 MiB
15 MMC: STM32 SD/MMC: 0, STM32 SD/MMC: 1
16 Loading Environment from MMC... OK
17 In: serial
18 Out: serial
19 Err: serial
20 invalid MAC address in OTP 00:00:00:00:00:00
21 Net:
22 Error: ethernet@5800a000 address not set.
23 No ethernet found.
24
25 Hit any key to stop autoboot: 0
26 STM32MP>

复制代码

简单讲解一下uboot启动过程的log信息：
第 1 行是 uboot 版本号和编译时间，可以看出，当前的 uboot 版本号是 2020.01，编译时间是 2020 年 11月 24 日 17: 17。
第3行是CPU的信息，可以看出CPU型号为STM32MP157DAA。
第4行是板子信息，当前板子是ST公司的STM32MP157D eval开发板，这个信息是可以改的，因为正点原子是直接参考ST公司的EVK开发板移植的uboot，所以这部分信息也就没改。
第5行是板子的一些信息，比如工作在trusted模式下。
第6行是DDR的大小为1GB。
第7~12行它们的频率分别为，MPU频率、MCU频率、AXI总线频率、PER的频率、DDR频率。
第13行是看门狗信息，喂狗时间为32s。
第14行是NAND的大小，因为正点原子的STM32MP157开发板没有NAND，所以这里就是0MB。
第15行是板子上MMC设备，一共有两个，SD/MMC0 (SD卡)和SD/MMC1 (EMMC)。
第16行是从MMC里获取环境变量。
第17~19行是标准输入、标准输出和标准错误所使用的终端，这里都使用串口(serial)作为终端。
第20~23行是网络相关信息，网络的MAC地址从OTP里获取，因为我们的OTP没有设置MAC地址，所以就获取失败。这里的网络是可以用的，只是因为没有MAC地址所以提示没有找到网络，可以自行添加相关环境变量来设置MAC地址，后面会讲如何设置。
第 25 行是倒计时提示，默认倒计时 1 秒，倒计时结束之前按下回车键就会进入 Linux 命令行模式。如果在倒计时结束以后没有按下回车键，那么 Linux 内核就会启动，Linux 内核一旦启动，uboot 就会寿终正寝。
uboot的主要作用是引导kernel，我们现在已经进入 uboot 的命令行模式了，进入命令行模式以后就可以给 uboot 发号施令了。当然了，不能随便发号施令，得看看 uboot 支持哪些命令，然后使用这些uboot 所支持的命令来做一些工作，下一节就讲解 uboot 命令的使用。
10.3 U-Boot命令使用
进入uboot的命令行模式以后输入“help”或者“？”，然后按下回车即可查看当前uboot所支持的命令，如图10.3.1所示：

图10.3.1 uboot的命令列表(部分)

图10.3.1中只是 uboot 的一部分命令，具体的命令列表以实际为准。图10.3.1中的命令并不是 uboot 所支持的所有命令，说过 uboot 是可配置的，需要什么命令就使能什么命令。所以图10.3.1中的命令是正点原子提供的 uboot 中使能的命令，uboot 支持的命令还有很多，而且也可以在 uboot 中自定义命令。这些命令后面都跟有命令说明，用于描述此命令的作用，但是命令具体怎么用呢？我们输入“help(或?) 命令名”既可以查看命令的详细用法，以“bootz”这个命令为例，我们输入如下命令即可查看“bootz”这个命令的用法：
? bootz 或 help bootz
结果如图10.3.2所示：

图10.3.2 bootz 命令使用说明

图10.3.2列出了“bootz”这个命令的详细说明，其它的命令也可以使用此方法查询具体的使用方法。接下来我们学习一下一些常用的 uboot 命令。
10.3.1 查询命令
常用的和信息查询有关的命令有 3 个：bdinfo、printenv 和 version。先来看一下 bdinfo 命令，此命令用于查看板子信息，直接输入“bdinfo”即可，结果如图10.3.1.1示：

图10.3.1.1 bdinfo 命令

从图10.3.1.1中可以看出 DRAM 的起始地址和大小、BOOT参数保存起始地址、波特率、sp(堆栈指针)起始地址等信息。命令“printenv”用于输出环境变量信息，uboot 也支持 TAB 键自动补全功能，输入“print”然后按下 TAB 键就会自动补全命令。直接输入“print”也可以，因为整个uboot命令中只有printenv的前缀是“print”，所以当输入print以后就只有printenv命令了。输入“print”，然后按下回车键，环境变量如图10.3.1.2所示：

图10.3.1.2 printenv 命令部分结果

图10.3.1.2只是printenv命令的部分内容，STM32MP1系列的环境变量有很多，比如 baudrate、board、board_name、boot_device、bootcmd、bootdelay等等。uboot 中的环境变量都是字符串，既然叫做环境变量，那么它的作用就和“变量”一样。比如 bootdelay 这个环境变量就表示 uboot 启动延时时间，默认 bootdelay=1，也就默认延时 1秒。前面说的 1 秒倒计时就是由 bootdelay 定义的，如果将 bootdelay 改为 5 的话就会倒计时 5s了。uboot 中的环境变量是可以修改的，有专门的命令来修改环境变量的值，稍后我们会讲解。
命令 version 用于查看 uboot 的版本号，输入“version”，uboot 版本号如图10.3.1.3所示：

图10.3.1.3 version命令结果

10.3.2 环境变量操作命令
1、修改环境变量
环境变量的操作涉及到两个命令：setenv 和 saveenv，setenv命令用于设置或者修改环境变量的值。命令 saveenv 用于保存修改后的环境变量，一般环境变量存放在外部 flash 中，uboot 启动的时候会将环境变量从 flash 读取到 DRAM 中。所以使用命令 setenv 修改的是 DRAM中的环境变量值，修改以后要使用 saveenv 命令将修改后的环境变量保存到 flash 中，否则uboot下一次重启会继续使用以前的环境变量值。
命令saveenv使用起来很简单，格式为：
saveenv
比如我们要将环境变量 bootdelay 改为 5，就可以使用如下所示命令：

setenv bootdelay 5
saveenv

复制代码

上述命令执行过程如图10.3.2.1所示：

图10.3.2.1 环境变量修改

在图10.3.2.1中，当我们使用命令 saveenv 保存修改后的环境变量会有保存过程提示信息，根据提示可以看出环境变量保存到了 MMC(1)中，也就是 EMMC中。因为我用EMMC启动的，所以会保存到MMC(1)中。修改 bootdelay以后，重启开发板，uboot 就是变为 5 秒倒计时，如图10.3.2.2所示：

图10.3.2.2 5秒倒计时

从图10.3.2.2可以看出，此时uboot启动倒计时变为了5秒。
2、新建环境变量
命令setenv也可以用于新建命令，用法和修改环境变量一样，比如我们新建一个环境变量author，author的值为‘console=ttySTM0,11520 root=/dev/mmcblk2p2 rootwait rw’，那么就可以使用如下命令：
setenv author 'console=ttySTM0,11520 root=/dev/mmcblk2p2 rootwait rw '
saveenv
上面命令设置author 的值为“console=ttySTM0,11520 root=/dev/mmcblk2p2 rootwait rw”，其中“console=ttySTM0,115200”、“root=/dev/mmcblk2p2”、“rootwait”和“rw”相当于四组“值”，
这四组“值”之间用空格隔开，所以需要使用单引号‘’将其括起来，表示这四组“值”都属
于环境变量 author。
author命令创建完成以后重启 uboot，然后使用命令 printenv 查看当前环境变量，如图10.3.2.3所示：

图10.3.2.3 新建的author环境变量值

3、删除环境变量
既然可以新建环境变量，那么就可以删除环境变量，删除环境变量也是使用命令 setenv，
要删除一个环境变量只要给这个环境变量赋空值即可，比如我们删除掉上面新建的 author 环境变量，命令如下：

setenv author
saveenv

复制代码

上面命令中通过 setenv 给 author 赋空值，也就是什么都不写来删除环境变量 author。重启uboot 就会发现环境变量 author 没有了。
10.3.3 内存操作命令
内存操作命令就是用于直接对 DRAM 进行读写操作的，常用的内存操作命令有 md、nm、
mm、mw、cp 和 cmp，我们依次来看一下这些命令都是做什么的。
1、md命令
md 命令用于显示内存值，格式如下：

md[.b, .w, .l] address [# of objects]

复制代码

命令中的[.b .w .l]对应 byte、word 和 long，也就是分别以 1个字节、2个字节、4个字节来显示内存值。address就是要查看的内存起始地址，[# of objects]表示要查看的数据长度，这个数据长度单位不是字节，而是跟你所选择的显示格式有关。比如你设置要查看的内存长度为20(十六进制为0x14)，如果显示格式为.b的话那就表示20个字节；如果显示格式为.w的话就表示 20个word，也就是 20*2=40个字节；如果显示格式为.l 的话就表示 20个long，也就是20*4=80个字节，另外要注意：
uboot命令中的数字都是十六进制的！不是十进制的！
比如你想查看0XC0100000开始的20个字节的内存值，显示格式为.b的话，应该使用如下所示命令：

md.b C0100000 14

复制代码

而不是：

md.b C0100000 20

复制代码

上面说了，uboot命令里面的数字都是十六进制的，所以可以不用写“0x”前缀，十进制的 20对应的十六进制为 0x14，所以命令md后面的个数应该是14，如果写成20的话就表示查看32(十六进制为0x20)个字节的数据。分析下面三个命令的区别：

md.b C0100000 10
md.w C0100000 10
md.l C0100000 10

复制代码

上面这三个命令都是查看以0XC0100000为起始地址的内存数据，第一个命令以.b格式显示，长度为0x10，也就是16个字节；第二个命令以.w 格式显示，长度为 0x10，也就是 16*2=32个字节；最后一个命令以.l 格式显示，长度也是 0x10，也就是16*4=64个字节。这三个命令的执行结果如图10.3.3.1所示：

图10.3.3.1 md命令使用示例

2、nm命令
nm 命令用于修改指定地址的内存值，命令格式如下：

nm [.b, .w, .l] address

复制代码

nm命令同样可以以.b、.w 和.l 来指定操作格式，比如现在以.l格式修改0XC0100000地址的数据为0x12345678。输入命令：

nm.l C0100000

复制代码

输入上述命令以后如图10.3.3.2所示：

图10.3.3.2 nm命令

在图10.3.3.2中，C0100000表示现在要修改的内存地址，ea0000b8表示地址0xc0100000 现在的数据，‘？’后面就可以输入要修改后的数据 0x12345678，输入完成以后按下回车，然后再输入‘q’即可退出，如图10.3.3.3所示：

图10.3.3.3 修改内存数据

修改完成以后再使用md命令来查看一下有没有修改成功，如图10.3.3.4所示：

图10.3.3.4 查看修改后的值

从图10.3.3.4可以看出，此时地址 0XC0100000 的值变为了0X12345678。
3、mm命令
mm命令也是修改指定地址内存值的，使用mm修改内存值的时候地址会自增，而使用nm 命令的话地址不会自增。比如以.l格式修改从地址0XC0100000开始的连续3个内存块(3*4=12个字节)的数据为0X05050505，操作如图10.3.3.5所示：

图10.3.3.5 命令mm

从图10.3.3.5可以看出，修改了地址0XC0100000、0XC0100004 和 0XC0100008 的内容为0x05050505。使用命令 md 查看修改后的值，结果如图10.3.3.6所示：

图10.3.3.6 查看修改后的内存数据

从图10.3.3.6可以看出内存数据修改成功。
4、mw命令
命令mw用于使用一个指定的数据填充一段内存，命令格式如下：
mw [.b, .w, .l] address value [count]
mw命令同样以.b、.w和.l来指定操作格式，address表示要填充的内存起始地址，value为要填充的数据，count是填充的长度。比如使用.l格式将以0XC0100000为起始地址的0x10 个内存块(0x10 * 4=64字节)填充为0X0A0A0A0A，命令如下：
mw.l C0100000 0A0A0A0A 10
然后使用命令md来查看，如图10.3.3.7所示：

图10.3.3.7 查看修改后的内存数据

从图10.3.3.7以看出内存数据修改成功。
5、cp命令
cp是数据拷贝命令，用于将DRAM中的数据从一段内存拷贝到另一段内存中，或者把 NorFlash中的数据拷贝到DRAM中。命令格式如下：
cp [.b, .w, .l] source target count
cp命令同样以.b、.w和.l来指定操作格式，source为源地址，target为目的地址，count为拷贝的长度。我们使用.l格式将0xC0100000处的地址拷贝到0xC0100100处，长度为0x10个内存块(0x10 * 4=64个字节)，命令如下所示：
cp.l c0100000 c0100100 10
结果如图10.3.3.8所示：

图10.3.3.8 cp命令操作结果

在图10.3.3.8中，先使用md.l命令打印出地址0xC0100000和0xC0100100处的数据，然后使用命令cp.l将0xC0100000处的数据拷贝到0xC0100100处。最后使用命md.l查看0xC0100100处的数据有没有变化，检查拷贝是否成功。
6、cmp命令
cmp是比较命令，用于比较两段内存的数据是否相等，命令格式如下：
cmp [.b, .w, .l] addr1 addr2 count
cmp命令同样以.b、.w和.l来指定操作格式，addr1为第一段内存首地址，addr2为第二段内存首地址，count为要比较的长度。我们使用.l格式来比较0xC0100000和0xC0100100这两个地址数据是否相等，比较长度为0x10个内存块(16 * 4=64个字节)，命令如下所示：
cmp.l c0100000 c0100100 10
结果如图10.3.3.9所示：

图10.3.3.9 cmp命令比较结果

从图10.3.3.9可以看出两段内存的数据相等。我们再随便挑两段内存比较一下，比如地址0xC0100000和0xC0100200，长度为0X10，比较结果如图10.3.3.10所示：

图10.3.3.10 cmp命令比较结果

从图10.3.3.10可以看出，0xC0100000处的数据和0xC0100200处的数据就不一样。
10.3.4 网络操作命令
uboot是支持网络的，我们在移植uboot的时候一般都要调通网络功能，因为在移植linux kernel的时候需要使用到uboot的网络功能做调试。uboot支持大量的网络相关命令，比如dhcp、ping、nfs和tftpboot，我们接下来依次学习一下这几个和网络有关的命令。
建议开发板和主机PC都连接到同一个路由器上！最后设置表10.3.4.1所示的几个环境变量：
环境变量       描述
ipaddr       开发板ip地址，可以不设置，使用dhcp命令来从路由器获取IP地址。
ethaddr       开发板的MAC地址，一定要设置。
gatewayip       网关地址。
netmask       子网掩码。
serverip       服务器IP地址，也就是Ubuntu主机IP地址，用于调试代码。
表10.3.4.1 网络相关环境变量
表10.3.4.1中环境变量设置命令如下所示：

setenv ipaddr 192.168.1.250
setenv ethaddr 00:04:9f:04:d2:35
setenv gatewayip 192.168.1.1
setenv netmask 255.255.255.0
setenv serverip 192.168.1.249
saveenv

复制代码

注意，网络地址环境变量的设置要根据自己的实际情况，确保Ubuntu主机和开发板的IP地址在同一个网段内，比如我现在的开发板和电脑都在192.168.1.0 这个网段内，所以设置开发板的IP地址为192.168.1.250，我的Ubuntu主机的地址为192.168.1.249，因此serverip就是192.168.1.249。ethaddr为网络MAC地址，是一个48bit的地址，如果在同一个网段内有多个开发板的话一定要保证每个开发板的ethaddr是不同的，否则通信会有问题！设置好网络相关的环境变量以后就可以使用网络相关命令了。
1、ping命令
开发板的网络能否使用，是否可以和服务器(Ubuntu主机)进行通信，通过ping命令就可以验证，直接ping服务器的IP地址即可，比如我的服务器IP地址为192.168.1.249，命令如下：
ping 192.168.1.249
结果如图10.3.4.1所示：

图10.3.4.1 ping命令

从图10.3.4.1可以看出，192.168.1.249这个主机存在，说明ping成功，uboot的网络工作正常。
注意！只能在uboot中ping其他的机器，其他机器不能ping uboot，因为uboot没有对ping命令做处理，如果用其他的机器ping uboot的话会失败！
2、dhcp 命令
dhcp用于从路由器获取IP地址，前提是开发板得连接到路由器上的，如果开发板是和电脑直连的，那么dhcp命令就会失效。直接输入dhcp命令即可通过路由器获取到IP地址，如图10.3.4.2所示：

图10.3.4.2 dhcp 命令

从图10.3.4.2可以看出，开发板通过dhcp获取到的IP地址为192.168.1.7。DHCP不单单是获取IP地址，其还会通过TFTP来启动linux内核，输入“? dhcp”即可查看dhcp命令详细的信息，如图10.3.4.3所示：

图10.3.4.3 dhcp命令使用查询

3、nfs 命令
nfs(Network File System)网络文件系统，通过nfs可以在计算机之间通过网络来分享资源，比如我们将linux镜像和设备树文件放到Ubuntu中，然后在uboot中使用nfs命令将Ubuntu中的linux 镜像和设备树下载到开发板的DRAM中。这样做的目的是为了方便调试linux镜像和设备树，也就是网络调试，网络调试是Linux开发中最常用的调试方法。原因是嵌入式linux开发不像单片机开发，可以直接通过JLINK或STLink等仿真器将代码直接烧写到单片机内部的flash中，嵌入式Linux通常是烧写到EMMC、NAND Flash、SPI Flash等外置flash中，但是嵌入式Linux开发也没有MDK，IAR这样的IDE，更没有烧写算法，因此不可能通过点击一个“download”按钮就将固件烧写到外部flash中。虽然半导体厂商一般都会提供一个烧写固件的软件，但是这个软件使用起来比较复杂，这个烧写软件一般用于量产的。其远没有MDK、IAR的一键下载方便，在Linux内核调试阶段，如果用这个烧写软件的话将会非常浪费时间，而这个时候网络调试的优势就显现出来了，可以通过网络将编译好的linux镜像和设备树文件下载到DRAM中，然后就可以直接运行。
我们一般使用uboot中的nfs命令将Ubuntu中的文件下载到开发板的DRAM中，在使用之前需要开启Ubuntu主机的NFS服务，并且要新建一个NFS使用的目录，以后所有要通过NFS访问的文件都需要放到这个NFS目录中。Ubuntu的NFS服务开启我们在4.2.1小节已经详细讲解过了，包括NFS文件目录的创建，如果忘记的话可以去查看一下4.2.1小节。我设置的NFS文件目录为：/home/zuozhongkai/linux/nfs，uboot中的nfs命令格式如下所示：
nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]
loadAddress是要保存的DRAM地址，[[hostIPaddr:]bootfilename]是要下载的文件地址。这里我们将正点原子官方编译出来的Linux镜像文件uImage下载到开发板DRAM的0xC2000000这个地址处(ST官方指定的Linux内核加载地址)。正点原子编译出来的uImage文件已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘A 8、系统镜像1、教程系统镜像linux-mp1-5.4.31-g032f9dcc0-v1.0uImage。将整个文件通过FileZilla发送到Ubuntu中的NFS目录下：/home/zuozhongkai/linux/nfs，完成以后的NFS目录如图10.3.4.4所示：

图10.3.4.4 nfs目录

准备好以后就可以使用nfs命令来将uImage下载到开发板DRAM的0XC2000000地址处，命令如下：
nfs C2000000 192.168.1.249:/home/zuozhongkai/linux/nfs/uImage
命令中的“C2000000”表示uImage在DDR中的首地址，“192.168.1.249:/home/zuozhongkai/linux/nfs/uImage”表示uImage在192.168.1.249这个主机中，路径为/home/zuozhongkai/linux/nfs/uImage。下载过程如图10.3.4.5所示：

图10.3.4.5 nfs命令下载uImage过程

图10.3.4.5中通过网络下载uImage的时候会打印出‘#’表示正在下载，如果网络环境不好，下载有干扰的话就会打印出一个‘T’，这个没事的，只要它能正常下载成功，最终打印出“done”即可。
下载完成以后查看0xC2000000地址处的数据，使用命令md.b来查看前0x100(256)个字节的数据，如图10.3.4.6所示：

图10.3.4.6 下载的数据

再使用winhex软件来查看刚刚下载的uImage，检查一下前面的数据是否和图10.3.4.6中的一致，结果如图10.3.4.7所示：

图10.3.4.7 winhex查看uImage

可以看出图10.3.4.和图10.3.4.7中的前0x100个字节的数据一致，说明nfs命令下载到的uImage是正确的。
4、tftp命令
tftp命令的作用和nfs命令一样，都是用于通过网络下载东西到DRAM中，只是tftp命令使用的是TFTP协议，Ubuntu主机作为TFTP服务器。因此需要在Ubuntu上搭建TFTP服务器，需要安装tftp-hpa和tftpd-hpa，命令如下：
sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
sudo apt-get install xinetd
和NFS一样，TFTP也需要一个文件夹来存放文件，在用户目录下新建一个目录，命令如下：
mkdir /home/zuozhongkai/linux/tftpboot
chmod 777 /home/zuozhongkai/linux/tftpboot
这样我就在我的电脑上创建了一个名为tftpboot的目录(文件夹)，路径为/home/zuozhongkai /linux/tftpboot。注意！我们要给tftpboot文件夹权限，否则的话uboot不能从tftpboot文件夹里面下载文件。
最后配置tftp，新建文件/etc/xinetd.d/tftp，如果没有/etc/xinetd.d目录的话自行创建，然后在里面输入如下内容：
示例代码 10.3.4.1 /etc/xinetd.d/tftp文件内容

1 server tftp
2 {
3 socket_type = dgram
4 protocol = udp
5 wait = yes
6 user = root
7 server = /usr/sbin/in.tftpd
8 server_args = -s /home/zuozhongkai/linux/tftpboot/
9 disable = no
10 per_source = 11
11 cps = 100 2
12 flags = IPv4
13 }

复制代码

完了以后启动tftp服务，命令如下：

sudo service tftpd-hpa start

复制代码

打开/etc/default/tftpd-hpa文件，将其修改为如下所示内容：
示例代码10.3.4.2 /etc/default/tftpd-hpa文件内容

1 # /etc/default/tftpd-hpa
2
3 TFTP_USERNAME="tftp"
4 TFTP_DIRECTORY="/home/liangwencong/linux/tftpboot"
5 TFTP_ADDRESS=":69"
6 TFTP_OPTIONS="-l -c -s"

复制代码

TFTP_DIRECTORY就是我们上面创建的tftp文件夹目录，以后我们就将所有需要通过TFTP传输的文件都放到这个文件夹里面，并且要给予这些文件相应的权限。
最后输入如下命令，重启tftp服务器：
sudo service tftpd-hpa restart
tftp服务器已经搭建好了，接下来就是使用了。将uImage镜像文件拷贝到tftpboot文件夹中，并且给予uImage相应的权限，命令如下：

cp uImage /home/zuozhongkai/linux/tftpboot/
cd /home/zuozhongkai/linux/tftpboot/
chmod 777 uImage

复制代码

万事俱备，只剩验证了，uboot中的tftp命令格式如下：

tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

复制代码

看起来和nfs命令格式一样的，loadAddress是文件在DRAM中的存放地址，[[hostIPaddr:]bootfilename]是要从Ubuntu中下载的文件。但是和nfs命令的区别在于，tftp命令不需要输入文件在Ubuntu中的完整路径，只需要输入文件名即可。比如我们现在将tftpboot文件夹里面的uImage文件下载到开发板DRAM的0XC2000000地址处，命令如下：

tftp C2000000 uImage

复制代码

下载过程如图10.3.4.8所示：

图10.3.4.8 tftp命令下载过程

从图10.3.4.8可以看出，uImage下载成功了，网速为2.3MibB/s，文件大小为7312880字节。同样的，可以使用md.b命令来查看前0x100个字节的数据是否和图10.3.4.7中的相等。有时候使用tftp命令从Ubuntu中下载文件的时候会出现如图10.3.4.9所示的错误提示：

图10.3.4.9 tftp下载出错

在图10.3.4.9中可以看到“TFTP error: 'Permission denied' (0)”这样的错误提示，提示没有权限，出现这个错误一般有两个原因：
      ①、在Ubuntu中创建tftpboot目录的时候没有给予tftboot相应的权限。
      ②、tftpboot目录中要下载的文件没有给予相应的权限。
      针对上述两个问题，使用命令“chmod 777 xxx”来给予权限，其中“xxx”就是要给予权限的文件或文件夹。
      好了，uboot中关于网络的命令就讲解到这里，我们最常用的就是ping、nfs和tftp这三个命令。使用ping命令来查看网络的连接状态，使用nfs和tftp命令来从Ubuntu主机中下载文件。
10.3.5 EMMC和SD卡操作命令
uboot支持EMMC和SD卡，因此也要提供EMMC和SD卡的操作命令。一般认为EMMC和SD卡是同一个东西，所以没有特殊说明，本教程统一使用MMC来代指EMMC和SD卡。uboot中常用于操作MMC设备的命令为“mmc”。
      mmc是一系列的命令，其后可以跟不同的参数，输入“？mmc”即可查看mmc有关的命令，如图10.3.5.1所示：

图10.3.5.1 mmc 命令

从图10.3.5.1可以看出，mmc后面跟不同的参数可以实现不同的功能，如表10.3.5.1所示：
命令       描述
mmc info       输出MMC设备信息
mmc read       读取MMC中的数据。
mmc wirte       向MMC设备写入数据。
mmc rescan       扫描MMC设备。
mmc part       列出MMC设备的分区。
mmc dev       切换MMC设备。
mmc list       列出当前有效的所有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域的值。
mmc bootpart……       设置指定MMC设备的boot和RPMB分区的大小。
mmc partconf……       设置指定MMC设备的PARTITION_CONFG域的值。
mmc rst       复位MMC设备
mmc setdsr       设置DSR寄存器的值。
表10.3.5.1 mmc命令
1、mmc info命令
      mmc info命令用于输出当前选中的mmc info设备的信息，输入命令“mmc info”即可，如图10.3.5.2所示：

图10.3.5.2 mmc info命令

从图10.3.5.2可以看出，当前选中的MMC设备是EMMC，EMMC芯片版本为5.1，容量为7.3GiB(EMMC为8GB)，速度为52000000Hz=52MHz，8位宽的总线。还有一个与mmc info命令相同功能的命令：mmcinfo，“mmc”和“info”之间没有空格。
2、mmc rescan命令
mmc rescan命令用于扫描当前开发板上所有的MMC设备，包括EMMC和SD卡，输入“mmc rescan”即可。
3、mmc list命令
mmc list命令用于来查看当前开发板一共有几个MMC设备，输入“mmc list”，结果如图10.3.5.3所示：

图10.3.5.3 扫描MMC设备

可以看出当前开发板有两个MMC设备：STM32 SD/MMC:0和STM32 SD/MMC:1 (eMMC)，这是因为我现在用的是EMMC版本的核心板，加上SD卡一共有两个MMC设备，STM32 SD/MMC:0是SD卡，STM32 SD/MMC:1 (eMMC)是EMMC。默认会将EMMC设置为当前MMC设备，这就是为什么输入“mmc info”查询到的是EMMC设备信息，而不是SD卡。要想查看SD卡信息，就要使用命令“mmc dev”来将SD卡设置为当前的MMC设备。
4、mmc dev命令
mmc dev命令用于切换当前MMC设备，命令格式如下：

mmc dev [dev] [part]

复制代码

[dev]用来设置要切换的MMC设备号，[part]是分区号，如果不写分区号的话默认为分区0。使用如下命令切换到SD卡：

mmc dev 0 //切换到SD卡，0为SD卡，1为eMMC

复制代码

结果如图10.3.5.4所示：

图10.3.5.4 切换到SD卡

从图30.4.5.4可以看出，切换到SD卡成功，mmc0为当前的MMC设备，输入命令“mmc info”即可查看SD卡的信息(要插入SD卡)，结果如图10.3.5.5所示：

图10.3.5.5 SD信息

从图10.3.5.5可以看出当前SD卡版本号为3.0，容量为14.8GiB(16GB的SD卡)，4位宽的总线。
5、mmc part命令
有时候SD卡或者EMMC会有多个分区，可以使用命令“mmc part”来查看其分区，比如查看EMMC的分区情况，输入如下命令：

mmc dev 1 //切换到EMMC
mmc part //查看EMMC分区

复制代码

结果如图10.3.5.6所示：

图10.3.5.6 查看EMMC分区

从图10.3.5.6中可以看出，此时EMMC是EFI类型并且有1个分区，如果你的核心板EMMC烧写过系统的话会有3个分区，正点原子出厂开发板都烧写系统，所以一般是3个分区，如图10.3.5.7所示：

图10.3.5.7 烧写过系统的分区

从图10.3.5.7中可以看出，有3个分区，第一个分区为名字为“ssbl”，用来存放uboot镜像，范围为：扇区0x400~0x13ff。第二个分区名字为“boot”，用来存放linux内核镜像，范围为：扇区0x1400~0x213ff。第三个分区名字为“rootfs”，这个是根文件系统分区，占用了剩余的所有扇区，也就是扇区0x21400~0xe8fbff。
如果要将EMMC的分区2设置为当前MMC设置分区，可以使用如下命令：
mmc dev 1 2
结果如图10.3.5.8所示：

图10.3.5.8 设置EMMC分区2为当前设备

6、mmc read命令
mmc read命令用于读取mmc设备的数据，命令格式如下：

mmc read addr blk# cnt

复制代码

addr是数据读取到DRAM中的地址，blk是要读取的块起始地址(十六进制)，一个块是512字节，这里的块和扇区是一个意思，在MMC设备中我们通常说扇区，cnt是要读取的块数量(十六进制)。比如从EMMC的第1024(0x400)个块开始，读取16(0x10)个块的数据到DRAM的0XC0000000地址处，命令如下：

mmc dev 1 //切换到EMMC
mmc read c0000000 400 10 //读取数据

复制代码

结果如图10.3.5.9所示：

图10.3.5.9 mmc read命令

这里我们还看不出来读取是否正确，通过md.b命令查看0xc0000000处的数据就行了，查看16*512=8192(0x2000)个字节的数据，命令如下：

md.b c0000000 2000

复制代码

结果如图10.3.5.10所示：

图10.3.5.10 读取到的数据(部分截图)

      从图30.4.5.9可以看出，前面的265个字节就是STM32MP1的头部信息。
10.3.6 EXT格式文件系统操作命令
      uboot有ext2和ext4这两种格式的文件系统的操作命令， STM32MP1的系统镜像都是ext4格式的，所以我们重点讲解一下和ext4有关的三个命令：ext4ls、ext4ls和ext4write。注意，由于只有linux内核、设备树和根文件系统是以ext4格式存放在EMMC中的，因此在测试ext4相关命令的时候要先确保EMMC里面烧写了完整的出厂系统！
      1、ext4ls
      ext4ls命令用于查询EXT4格式设备的目录和文件信息，命令格式如下：

ext4ls <interface> [<dev[:part]>] [directory]

复制代码

interface是要查询的接口，比如mmc，dev是要查询的设备号，part是要查询的分区，directory是要查询的目录。比如查询EMMC分区2中的所有的目录和文件，输入命令：

ext4ls mmc 1:2

复制代码

结果如图10.3.6.1所示：

图10.3.6.1 EMMC分区2文件查询

从上图可以看出，emmc的分区2中存放了10个文件，其中比较重要的就是三个.dtb设备树文件和Linux内核的uImage镜像文件。
 2、ext4load命令
extload命令用于将指定的文件读取到DRAM中，命令格式如下：
fatload <interface> [<dev[:part]> [<addr> [<filename> [bytes [pos]]]]]
 interface为接口，比如mmc，dev是设备号，part是分区，addr是保存在DRAM中的起始地址，filename是要读取的文件名字。bytes表示读取多少字节的数据，如果bytes为0或者省略的话表示读取整个文件。pos是要读的文件相对于文件首地址的偏移，如果为0或者省略的话表示从文件首地址开始读取。我们将图10.3.6.1中EMMC分区2中的uImage文件读取到DRAM中的0XC2000000地址处，命令如下：

ext4load mmc 1:2 C2000000 uImage

复制代码

操作过程如图10.3.6.2所示：

图10.3.6.2 读取过程

从上图可以看出在207ms内读取了8125872个字节的数据，速度为37.4MiB/s，速度是非常快的，因为这是从EMMC里面读取的，而EMMC是8位的，速度肯定会很快。
 3、ext4write
 ext4wirte命令用于将DRAM中的数据写入到MMC设备中，命令格式如下：
ext4write <interface> <dev[:part]> <addr> <absolute filename path> [sizebytes] [file offset]
interface为接口，比如mmc；dev是设备号；part是分区；addr是要写入的数据在DRAM中的起始地址；absolute filename path是写入的数据文件名字，注意是要带有绝对路径，以‘/’开始；sizebytes表示要写入多少字节的数据；file offset为文件偏移。我们可以通过fatwrite命令在uboot中更新linux镜像文件和设备树。我们以更新linux镜像文件uImage为例，首先将正点原子STM32MP157开发板提供的uImage镜像文件拷贝到Ubuntu中的tftpboot目录下，使用命令tftp将uImage下载到DRAM的0XC0000000地址处，命令如下：
tftp C0000000 uImage
 下载过程如图10.3.6.3所示：

图10.3.6.3 uImage下载过程

uImage大小为7313888(0X6F99E0)个字节，接下来使用命令ext4write将其写入到EMMC的分区2中。为了和原有的uImage文件区分，我们将要写入的文件命名为test_uImage，命令如下：

ext4write mmc 1:2 c0000000 /test_uImage 0x6f99e0

复制代码

结果如图10.4.6.4所示：

图10.3.6.4 将uImage烧写到EMMC扇区2中

完成以后使用“ext4ls”命令查看一下EMMC分区2里面的文件，结果如图10.3.6.5所示：

图10.3.6.5 写入的test_uImage文件

      从图10.3.6.5可以看出，test_uImage写入成功。
10.3.7 BOOT操作命令
      uboot的本质工作是引导Linux，所以uboot肯定有相关的boot(引导)命令来启动Linux。常用的跟boot有关的命令有：bootm、bootz和boot。
      1、bootm命令
      要启动Linux，需要先将Linux镜像文件拷贝到DRAM中，如果使用到设备树的话也需要将设备树拷贝到DRAM中。可以从EMMC或者NAND等存储设备中将Linux镜像和设备树文件拷贝到DRAM，也可以通过nfs或者tftp将Linux镜像文件和设备树文件下载到DRAM中。不管用那种方法，只要能将Linux镜像和设备树文件存到DRAM中就行，然后使用bootm命令来启动，bootm命令用于启动uImage镜像文件，bootm命令格式如下：
bootm [addr [arg ...]]
      命令bootm主要有三个参数，addr是Linux镜像文件在DRAM中的位置，后面的“arg…”表示其他可选的参数，比如要指定initrd的话，第二个参数就是initrd在DRAM中的地址。如果Linux内核使用设备树的话还需要第三个参数，用来指定设备树在DRAM中的地址，如果不需要initrd的话第二个参数就用‘-’来代替。
现在我们使用网络和EMMC两种方法来启动Linux系统，首先将STM32MP157开发板的Linux镜像和设备树发送到Ubuntu主机中的tftpboot文件夹下。Linux镜像文件前面已经放到了tftpboot文件夹中，现在把设备树文件放到tftpboot文件夹里面。以EMMC核心板为例，将开发板光盘8、系统镜像1、教程系统镜像linux-mp1-5.4.31-g032f9dcc0-v1.0stm32mp157d-atk.dtb发送到Ubuntu主机中的tftpboot文件夹里面，完成以后的tftpboot文件夹如图10.3.7.1所示：

图10.3.7.1 tftpboot文件夹

现在Linux镜像文件和设备树都准备好了，我们先学习如何通过网络启动Linux，使用tftp命令将uImage下载到DRAM的0XC2000000地址处，然后将设备树stm32mp157d-atk.dtb下载到DRAM中的0XC400000地址处，最后使用命令bootm启动，命令如下：

tftp c2000000 uImage
tftp c2000000 stm32mp157d-atk.dtb
bootm c2000000 - c4000000

复制代码

命令运行结果如图10.3.7.2所示：

图10.3.7.2 通过网络启动Linux

      从图10.3.7.2可以看出，此时Linux内核已经启动成功，相关的log信息已经打印出来了。
      注意！只要打印出Linux内核启动信息就说明Linux系统启动成功，由于没有给定bootargs参数，所以Linux系统启动最终会失败，因为找不到根文件系统！
      如果我们要从EMMC中启动Linux系统的话只需要使用命令ext4load将uImage和stm32mp157d-atk.dtb从EMMC的分区2中拷贝到DRAM中，然后使用命令bootm启动即可。先使用命令ext4ls查看要下EMMC的分区2中有没有uImage和stm32mp157d-atk.dtb，如果没有的话请先使用STM32CubeProgrammer将正点原子出厂系统烧写到开发板中。
使用命令ext4load将uImage和stm32mp157d-atk.dtb文件拷贝到DRAM中，地址分别为0XC2000000和0XC4000000，最后使用bootm启动，命令如下：

ext4load mmc 1:2 c2000000 uImage
ext4load mmc 1:2 c4000000 stm32mp157d-atk.dtb
bootm c2000000 - c4000000

复制代码

命令运行结果如图10.3.7.5所示：

图10.3.7.5 从EMMC中启动Linux

      2、bootz命令
      bootz和bootm功能类似，但是bootz用于启动zImage镜像文件，bootz命令格式如下：
bootz [addr [initrd[:size]] [fdt]]
      命令bootz有三个参数，addr是Linux镜像文件在DRAM中的位置，initrd是initrd文件在DRAM中的地址，如果不使用initrd的话使用‘-’代替即可，fdt就是设备树文件在DRAM中的地址，使用方法和bootm一模一样，只是所引导的Linux镜像格式不同，NXP的I.MX6ULL就是使用bootz命令来引导Linux内核的。
3、boot和bootd命令
      注意！ST官方uboot并没有使能boot和bootd这两个命令，需要自行配置uboot来启动这两个命令，正点原子出厂系统已经使能了这两个命令，后面uboot移植章节会给大家讲解如何使能这两个命令。
      如果你使用别的厂商的开发板，在学习本小节的时候发现其uboot下没有使能boot和bootd命令，请联系对应的厂商，让其提供使能了boot和bootd命令的uboot内核和相应的uboot镜像文件，然后使用新的uboot镜像完成本实验。
boot和bootd其实是一个命令，它们最终执行的是同一个函数。为了方便起见，后面就统一使用boot命令，此命令也是用来启动Linux系统的，只是boot会读取环境变量bootcmd来启动Linux系统，bootcmd是一个很重要的环境变量！其名字分为“boot”和“cmd”，也就是“引导”和“命令”，说明这个环境变量保存着引导命令，其实就是多条启动命令的集合，具体的引导命令内容是可以修改的。比如我们要想使用tftp命令从网络启动Linux那么就可以设置bootcmd为“tftp c2000000 uImage;tftp c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - c4000000”，然后使用saveenv将bootcmd保存起来。然后直接输入boot命令即可从网络启动Linux系统，命令如下：

setenv bootcmd 'tftp c2000000 uImage;tftp c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 -c4000000'
saveenv
boot

复制代码

运行结果如图10.3.7.6所示：

图10.3.7.6 设置bootcmd从网络启动Linux

前面说过uboot倒计时结束以后就会启动Linux系统，其实就是执行的bootcmd中的启动命令。只要不修改bootcmd中的内容，以后每次开机uboot倒计时结束以后都会使用tftp命令从网络下载uImage和stm32mp157d-atk.dtb，然后启动Linux内核。
如果想从EMMC启动系统，那就设置bootcmd环境变量为“ext4load mmc 1:2 c2000000 uImage;ext4load mmc 1:2 c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - c4000000”，然后使用boot命令启动即可，命令如下：

setenv bootcmd 'ext4load mmc 1:2 c2000000 uImage;ext4load mmc 1:2 c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - c4000000'
saveenv
boot

复制代码

运行结果如图10.3.7.7所示：

图10.3.7.7 设置bootcmd从EMMC启动Linux

      如果不修改bootcmd的话，每次开机uboot倒计时结束以后都会自动从EMMC里面读取uImage和stm32mp157d-atk.dtb，然后启动Linux。
      在启动Linux内核的时候可能会遇到如下错误：
“---[ end Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0) ]---”
      如图10.3.7.8所示：

图10.3.7.8 Linux内核启动失败

这个错误的原因是linux内核没有找到根文件系统，这个很正常，因为没有在bootargs环境变量中指定根文件系统路径，关于bootargs环境变量后面会讲解！此处我们重点是验证boot命令，linux内核已经成功启动了，说明boot命令工作正常。
10.3.8 UMS命令
在uboot下我们可以将开发板虚拟成一个U盘，我们可以选择使用哪个Flash作为这个U盘的存储器，比如将正点原子STM32MP157开发板上的EMMC或者SD卡虚拟成U盘。当我们将EMMC虚拟成U盘以后就可以直接在电脑上向开发板拷贝文件了，比如我们在产品开发阶段，就可以直接在uboot下将某个文件拷贝到开发板的根文件系统中，这样就不需要进入系统或者通过网络来替换文件。
uboot提供的ums命令就是来完成此功能的，ums命令格式如下：

ums <USB_controller> [<devtype>] <dev[:part]>

复制代码

其中USB_controller是usb接口索引，有的开发板有多个USB SLAVE接口，具体要使用哪个就可以通过USB_controller参数指定。正点原子STM32MP157开发板的只有一个USB_OTG口可以作为USB SLAVE，对应的索引为0。Devtype是要挂载的设备，默认为mmc，dev[:part]是要挂载的Flash设备，part是要挂载的分区。
这里我们将开发板的EMMC挂载到电脑上，首先使用USB Type-C线将开发板的USB_OTG口与电脑连接起来，然后用以下命令启动。
ums 0 mmc 1
运行结果如图10.3.8.1所示：

图10.3.8.1 ums命令运行结果

挂载成功以后就会在电脑上有多个U盘，U盘数量取决于你当前开发板EMMC分区数量，如果烧写过出厂系统的话默认是3个U盘，如图10.3.8.2所示：

图10.3.8.1 U盘

      注意，在Windows下这三个U盘是无法操作的，因为这三个U盘是ext4格式的，而Windows是不支持ext4格式！所以大家在操作的时候发现Windows报出U盘识别有问题，让格式化的，千万不要格式化！负责开发板整个Linux系统都会被格式化掉！
      既然Windows识别不了ext4格式，那么我们可以将其挂载到Ubuntu下，这样就可以正常操作这三个U盘了。
如果要结束挂载，在终端下运行先按住CTRL+C键就能结束这个挂载。
10.3.9 其他常用命令
      uboot中还有其他一些常用的命令，比如reset、go、run和mtest等。
      1、reset命令
      reset命令顾名思义就是复位的，输入“reset”即可复位重启，如图10.3.9.1所示：

图10.3.9.1 reset命令运行结果

      2、go命令
      go命令用于跳到指定的地址处执行应用，命令格式如下：
go addr [arg ...]
      addr是应用在DRAM中的首地址。
      3、run命令
      run命令用于运行环境变量中定义的命令，比如可以通过“run bootcmd”来运行bootcmd中的启动命令，但是run命令最大的作用在于运行我们自定义的环境变量。在后面调试Linux系统的时候常常要在网络启动和EMMC启动之间来回切换，而bootcmd只能保存一种启动方式，如果要换另外一种启动方式的话就得重写bootcmd，会很麻烦。这里我们就可以通过自定义环境变量来实现不同的启动方式，比如定义环境变量mybootemmc表示从emmc启动，定义mybootnet表示从网络启动。如果要切换启动方式的话只需要运行“run mybootxxx(xxx为emmc或net)”即可。
      说干就干，创建环境变量mybootemmc和mybootnet，命令如下：

setenv mybootemmc 'ext4load mmc 1:2 c2000000 uImage;ext4load mmc 1:2 c4000000(有空格) stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - c4000000'
setenv mybootnet 'tftp c2000000 uImage;tftp c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - (有空格) c4000000'
saveenv

复制代码

创建环境变量成功以后就可以使用run命令来运行mybootemmc、mybootnet或mybootnand来实现不同的启动：