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一、uboot的介绍1.1、计算机系统的主要部件
(1)计算机系统就是以CPU为核心来运行的系统。典型的计算机系统有：PC机（台式机+笔记本）、嵌入式设备（手机、平板电脑、游戏机）、单片机（家用电器像电饭锅、空调）
(2)计算机系统的组成部件非常多，不同的计算机系统组成部件也不同。但是所有的计算机系统运行时需要的主要核心部件都是3个东西：
CPU + 外部存储器（Flash/硬盘） + 内部存储器（DDR SDRAM/SDRAM/SRAM）
1.2、PC机的启动过程
(1)部署：典型的PC机的BIOS程序部署在PC机主板上（随主板出厂时已经预制了），操作系统部署在硬盘上，内存在掉电时无作用，CPU在掉电时不工作。
(2)启动过程：PC上电后先执行BIOS程序（实际上PC的BIOS就是NorFlash），BIOS程序负责初始化DDR内存，负责初始化硬盘，然后从硬盘上将OS镜像读取到DDR中，然后跳转到DDR中去执行OS直到启动（OS启动后BIOS就无用了）
1.3、典型嵌入式linux系统启动过程
(1)典型嵌入式系统的部署：uboot程序部署在Flash（能作为启动设备的Flash）上、OS部署在FLash（嵌入式系统中用Flash代替了硬盘）上、内存在掉电时无作用，CPU在掉电时不工作。
(2)启动过程：嵌入式系统上电后先执行uboot、然后uboot负责初始化DDR，初始化Flash，然后将OS从Flash中读取到DDR中，然后启动OS（OS启动后uboot就无用了）
总结：嵌入式系统和PC机的启动过程几乎没有两样，只是BIOS成了uboot，硬盘成了Flash。
1.4、android系统启动过程
(1)Android系统的启动和Linux系统（前面讲的典型的嵌入式系统启动）几乎一样。几乎一样意思就是前面完全一样，只是在内核启动后加载根文件系统后不同了。
(2)可以认为启动分为2个阶段：第一个阶段是uboot到OS启动；第二个阶段是OS启动后到rootfs加载到命令行执行；现在我们主要研究第一个阶段，android的启动和linux的差别在第二阶段。
1.5、总结：uboot到底是干嘛的
(1)uboot主要作用是用来启动操作系统内核。
(2)uboot还要负责部署整个计算机系统。
(3)uboot中还有操作Flash等板子上硬盘的驱动。
(4)uboot还得提供一个命令行界面供人来操作。
二、安装uboot一、对 SD 卡进行格式化和创立分区
1 将 SD 卡通过读卡器插入电脑，并连接 Linux 系统 2 打开命令行（随便任何位置都可以） 运行 sudo fdisk -l ，查看 SD 卡的设备名，一般为 /dev/sdX ( 下图中，红框中的就 为 SD 卡的设备号，就为 /dev/sdb) 运行 sudo fdisk /dev/sdX （如上图中设备号为 /dev/sdb ，则需运行 /dev/sdb ）， 界面就会进入到下图，开始给 SD 卡进行分区 输入 o 并回车，这将会删除所有分区 输入 p 并回车，这将会列出所有分区，此时应该没有任何分区 输入 n 并回车，创建新分区，引导分区 输入 p 并回车，新分区为主分区 输入 1 并回车，分区序号是 1 按键盘回车，默认初始扇区 输入 +256M 并回车，设置终止扇区 输入 t 并回车，再输入 c 并回车，设置该分区文件系统格式为 Fat32 输入 n 并回车，创建新分区，根分区 输入 p 并回车，新分区为主分区 输入 2 并回车，分区序号是 2 按键盘回车，默认初始扇区 按键盘回车，默认终止扇区 输入 w 并回车，写入设置写完分区后，要进行格式化。推荐 256M 空间作为 boot 分区，分区文件系统 Fat32 ， 再把剩余的空间创建一个分区，分区文件系统为 Ext4 ，作为 root, 然后运行一下命令格式化 保存 sudo mkfs.vfat /dev/sdX1 sudo mkfs.ext4 /dev/sdX2 目前为止， SD 卡的格式化和分区便设置好了
二、交叉编译 u-boot.bin，并移植到 SD 卡的 boot 分区。
1 、首先通过以下命令安装工具包 git 、 net-tools 、 vim ， Sudo apt install git net-tools vim ( 之后可通过命令 sudo apt install XXX ，来安装工具包 ) 2 、需要安装 arm 的 64 位交叉编译环境。 https://snapshots.linaro.org/gnu-toolchain/ 从上面的网站中进去。下载自己想用的版本，但注意需要下载的文件命名格式为： gcc-linaro- 版本号 - 时间 -x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz. 下图下载的为 gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz 。 将下载的 .xz 压缩文件放到 Linux 中，在同一目录下运行以下命令： # 创建一个文件夹 sudo mkdir -p /opt/linaro # 解压到指定的文件夹路径 sudo tar -xvf gcc-linaro-XXX-XXXX.XX-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar -C /opt/linaro (sudo tar -xvf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar -C /opt/linaro) 三 、下载 u-boot 源码并开始编译： git clone https://github.com/u-boot/u-boot.git （有可能会失败，失败的原因在与无法连接或是连接中断，检查网络多重复几 次） 切换到 u-boot 目录，然后开始编译。 运行 cd u-boot 进入到 u-boot 目录 在编译之前，首先需要安装编译必备的程序 sudo apt install u-boot-tools bison bc make flex libssl-dev ncurses-* 安装完成后，执行下面两行命令来设置环境 export ARCH=arm64 export CROSS_COMPILE=/opt/linaro/gcc-linaro-XXXX-XXXX-x86_64_aarch64-linux-gnu /bin/aarch64-linux-gnu- （其中 XXXX 的部分是自己下的文件对应的版号和时间） ( 如果之后你想重新编译 u-boot ，先运行 sudo make distclean ，清理掉之前编 译的文件，在运行上面的两行命令，并且注意当你每次想要编译 u-boot 的时候，都 要运行这两行命令。 ) 接着运行以下命令，来配置 config make rpi_arm64_defconfig (rpi_arm64_defconfig 位于 u-boot/configs 目录下，可在目录搜寻 rpi ，查找出 试用树莓派的所有 config ，我们配制 64 位的 u-boot ，所以用到 rpi_arm64_defconfig) 接着运行以下命令开始编译 make -j4 ( 直接 make -j 就可编译，后面的 4 是用 4 线程来进行编译，加 快编译速度 ) 编译完成后的 uboot.bin 文件就是可以直接在树莓派 4b 上执行的程序。到此， u-boot.bin 编译完成。要想放到树莓派上运行，需要官方提供的固件 (firmware) 四 、下载 firmware https://github.com/raspberrypi/firmware 直接下载 firmware-master 我们所需的 firmware 在 boot 文件夹中，将其中的 bcm2711-rpi-4-b.dtb 、 fixup4.dat 、 start4.elf 复制到 SD 卡的 boot 分区中 ( 之前分区时大小为 256M ，格式 为 fat32 的那个 ) ，再将编译好的 u-boot.bin 一同复制进去。自己创建一个 config.txt, 其中写入内容 enable_uart=1 arm_64bit=1 kernel=u-boot.bin 到此， u-boot 编译并移植成功。
