嵌入式软件工程师可能听说过u-boot和bootloader这两个术语，但许多工程师仍然不清楚它们的具体含义和区别。

今天我们来简单介绍一下u-boot和bootloader的概念以及它们之间的区别。

Bootloader

从字面上理解，Bootloader指的是引导加载程序。对于有计算机使用经验的人来说，开机时会首先加载BIOS，然后加载操作系统内核，最终完成启动。类似地，手机也有类似于BIOS的启动加载程序，这就是Bootloader。它在手机启动时，根据基带初始化硬件，并引导系统内核，直到系统完全启动。

Bootloader是嵌入式系统在上电后运行的第一段代码，它通过这段小程序进行硬件初始化、获取内存大小等操作，将手机调整到适配状态。在完成CPU和相关硬件初始化之后，Bootloader将操作系统映像或者固化的嵌入式应用程序加载到内存中，并跳转到操作系统所在的位置，启动操作系统运行。

对于嵌入式系统来说，Bootloader是针对特定硬件平台进行开发的。因此，几乎不可能有一个通用的Bootloader适用于所有嵌入式系统，不同的处理器架构需要不同的Bootloader。Bootloader不仅依赖于CPU的体系结构，还依赖于嵌入式系统板级设备的配置。即使是使用同一种处理器的两块不同嵌入式开发板，要想让一个板子上运行的Bootloader程序也能在另一个板子上运行，通常也需要修改Bootloader的源代码。

反过来，大部分Bootloader仍然具有很多共性，某些Bootloader也能够支持多种体系结构的嵌入式系统。例如，U-Boot就同时支持PowerPC、ARM、MIPS和X86等体系结构，支持的板子有上百种。通常，它们都能够自动从存储介质上启动，都能够引导操作系统启动，并且大部分都可以支持串口和以太网接口。

uboot

1.硬件管理

uboot要能够进行Soc级（Soc内部外设）和板级（Soc外部外设）硬件管理。

uboot中实现了一部分硬件的控制能力（uboot中初始化了一部分硬件），因为uboot为了完成一些任务必须让这些硬件工作。譬如uboot要实现刷机必须能驱动iNand，譬如uboot要在刷机时LCD上显示进度条就必须能驱动LCD，譬如uboot能够通过串口提供操作界面就必须驱动串口。譬如uboot要实现网络功能就必须驱动网卡芯片。

2.能够完成镜像烧录（刷机）

uboot要能够被借助完成刷机操作。参考下SD卡刷机的步骤：

a.烧录uboot到SD卡中。

有2种烧写方法：一种是在windows中用刷卡工具去制作启动SD卡；另一种是在linux中用dd命令。制作完SD后将SD卡插入开发板，然后开机就可以进入uboot界面。

b.使用uboot的fastboot命令，并借助PC中的fastboot软件完成包括uboot、kernel、rootfs等的镜像的烧录。

从上面就可以看出，刷机依靠的是uboot的fastboot命令，将镜像写到相应的FLASH中。

3.uboot的“生命周期”

uboot的入口就是开机自动启动，uboot的唯一出口就是启动内核。uboot还可以执行很多别的任务（譬如烧录系统），但是其他任务执行完后都可以回到uboot的命令行继续执行uboot命令，而启动内核命令一旦执行就回不来了。

4.uboot要提供命令式shell界面

shell是用户操作接口的意思。shell有命令行的shell，如windows下的cmd，如linux下的终端；也有GUI式的shell，比如常用的windows下的各种界面。shell是一种封装后留出来的接口，uboot也要有这样的一个接口。

shell的原理是：由消息接收、解析、执行构成的一个死循环。我之前用过3D打印机的固件（firmware）也是这样的模式。

uboot的shell使用的也是行缓冲的模式。也就是以回车键（换行键）作为一个命令输入的结束。对应的其他缓冲模式还有无缓冲和全缓冲：无缓冲就是输入一个字符就当做一个命令处理；全缓冲就是无论输入什么都缓冲起来知道缓冲区满了才做一次处理。

bootloader 与 uboot的区别

BootLoader是嵌入式设备中用来启动操作系统内核的一段程序。

uboot（universal bootloader）是一种可以用于多种嵌入式CPU的BootLoader程序，换言之，uboot是bootloader的一个子集。

uboot的核心作用就是启动操作系统内核，uboot的本质就是一段裸机程序。

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