📚 课程目录第4章硬件平台选型

4. 硬件平台选型

好，咱们进入第四章节。Bootloader，说白了就是板子上电后第一个跑起来的程序。它负责初始化硬件、加载操作系统内核。在嵌入式Linux世界里，U-Boot几乎是事实标准。我这些年经手的项目，从ARM9到Cortex-A72，清一色用的都是它。

这一章，咱们就手把手把U-Boot从源码变成能在目标板上运行的二进制文件。别急，一步步来。

U-Boot的源码托管在多个地方，我个人习惯从官方Git仓库拉取。这样能保证是最新、最干净的版本。

官方仓库地址：

克隆命令很简单：

git clone https://source.denx.de/u-boot/u-boot.git
cd u-boot

这里有个小建议。你不需要每次都克隆完整的历史。如果只是做开发，加个 --depth=1 参数能省不少时间：

git clone --depth=1 https://source.denx.de/u-boot/u-boot.git

嗯，这里要注意。不同版本的U-Boot对编译器版本有要求。太新的编译器编译旧版U-Boot可能会报错。我一般会先看看 Makefile 里写的 VERSION 和 PATCHLEVEL，心里有个数。

源码拿到手，下一步就是配置。U-Boot支持几百种开发板，每种板子都有自己的配置文件。配置文件的命名规则通常是 <板子名称>_defconfig。

先看看你的板子支持哪些配置：

ls configs/ | grep <你的板子名>

比如，我用的是QEMU模拟的ARM虚拟板（vexpress-a9），配置命令就是：

make vexpress_ca9x4_defconfig

执行完这条命令，U-Boot会根据 configs/vexpress_ca9x4_defconfig 文件生成 .config。这个 .config 就是整个编译过程的“宪法”，所有模块的开关都在里面。

我的经验： 如果你需要微调配置，别直接改 .config。用 make menuconfig 打开图形界面，在里面改。这样能保证依赖关系不乱。我曾经手改 .config 导致某个驱动没选上，调试了整整两天。

执行 make menuconfig 后，你会看到一个类似Linux内核配置的界面。常用的配置项包括：

配置搞定，接下来就是编译。编译前先确认交叉编译器已经装好，并且加到了 PATH 里。

设置交叉编译环境变量：

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export ARCH=arm

然后直接 make：

make -j4

-j4 表示用4个线程并行编译。如果你的CPU核心多，可以设大一点，比如 -j8。

编译完成后，你会看到几个关键文件：

避坑指南： 我曾经在编译时遇到 undefined reference to `raise' 错误。原因是交叉编译器版本太新，而U-Boot版本太老。解决办法是换一个匹配的编译器版本，或者给 Makefile 加 -Wno-error 临时绕过。但后者不推荐，治标不治本。

编译出 u-boot.bin 后，最后一步就是把它烧到板子上。烧录方式取决于你的硬件平台和启动介质。

下面这张图展示了U-Boot从源码到运行的完整流程：

这是最常用的方式。把SD卡插入电脑，找到设备节点（比如 /dev/sdb），然后：

sudo dd if=u-boot.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=1
sync

seek=1 表示跳过第一个1KB块。为什么？因为SD卡的第0块通常是MBR或分区表，U-Boot一般从第1块开始放。具体偏移量要看你的SoC手册。

我的习惯： 烧录前先用 sudo fdisk -l /dev/sdb 确认设备名。千万别搞错，否则会把电脑硬盘给写了。别问我怎么知道的……

如果板子已经有一个能用的Bootloader（比如厂家预装的），你可以通过网络或串口把新U-Boot传进去。

在U-Boot命令行下：

# 通过TFTP下载
tftp 0x60000000 u-boot.bin

# 擦除NAND分区
nand erase 0x0 0x80000

# 写入NAND
nand write 0x60000000 0x0 0x80000

对于eMMC，命令类似：

mmc dev 0
mmc write 0x60000000 0x0 0x800

有些板子用SPI Flash存Bootloader。烧录命令：

sf probe 0
sf erase 0x0 0x80000
sf write 0x60000000 0x0 0x80000

烧完后，上电。串口终端应该能看到U-Boot的启动信息。如果打印出 U-Boot 2024.01 之类的版本号，并且能进入 => 提示符，恭喜你，成了。

如果没反应，别慌。检查这几样：

总结一下本章核心：