U-Boot：环境变量

U-Boot 支持通过 环境变量 进行用户配置，这些变量可以通过保存到持久化存储设备（例如闪存）而实现持久化。

环境变量（Environment Variables）本质是 键值对（key-value），是 U-Boot 中一种轻量级的配置机制，类似于 shell 中的环境变量，但专为嵌入式启动阶段设计。
持久化（persistent）： U-Boot 启动时运行在 RAM 中，若不保存，所有修改都会在重启后丢失。

环境变量通过 env set（别名为 setenv）设置，通过 env print（别名为 printenv）打印，并通过 env save（别名为 saveenv）保存到持久化存储中。

env set 若不带值，可用于从环境中删除一个变量。
只要尚未执行保存操作，你所操作的始终是内存中的副本 （通常是 gd->env_addr 指向的缓冲区）。
万一包含环境变量的 Flash 区域被意外擦除，U-Boot 会提供一个默认环境（自动回退到编译时内嵌的默认环境）。
保留旧命令（如 setenv）是为了向后兼容。现代 U-Boot 推荐使用统一前缀 env xxx，体现模块化命令设计思想。
在 U-Boot 命令行中输入 help env 可以查看 env 命令详细说明。

部分配置由环境变量控制，因此通过设置这些变量即可调整 U-Boot 的行为（例如自动启动延时、从 TFTP 自动加载等）。

在量产设备中，应考虑锁定环境变量（通过 CONFIG_ENV_IS_NOWRITE 或硬件写保护），防止恶意篡改启动参数。

基于文本文件定义环境变量

U-Boot 中基于 文本文件（.env 文件）定义默认环境变量的机制，这是现代 U-Boot（特别是 v2021.10 之后）推荐的、更清晰可维护的默认环境配置方式。

一个开发板的默认环境变量是通过一个采用简单文本格式的 .env 环境文件创建的。该文件的基础文件名由 CONFIG_ENV_SOURCE_FILE 宏定义；若该宏为空，则使用 CONFIG_SYS_BOARD。

该文件必须位于开发板对应的目录下，并具有 .env 扩展名。

旧的定义环境变量的方式是在 C 源码中（下一节会讲到），但配置 ≠ 代码，环境变量属于"系统策略"，应与"实现逻辑"解耦。使用纯文本文件便于版本控制、差异对比、非程序员参与（如测试工程师修改启动参数）。
CONFIG_ENV_SOURCE_FILE 是优先选项，允许项目自定义文件名（如 my_custom.env）；若未定义，则回退到以板级名称（CONFIG_SYS_BOARD）命名的文件，保证通用性。最终的文件路径为：
html 复制代码
```
board/<vendor>/<board>/<CONFIG_ENV_SOURCE_FILE>.env 
或者：
board/<vendor>/<board>/<CONFIG_SYS_BOARD>.env
```
构建系统（Makefile/Kbuild）会在编译时自动查找该路径下的 .env 文件，并通过脚本（如 tools/env2text.py）将其转换为 C 数组嵌入固件。所以这些版本的 U-Boot 编译会用到 Python。

.env 文件是一个纯文本文件，你可以在其中以 var=value 的形式编写环境变量。支持空行和多行变量。转换脚本会查找那些从第 1 列开始、紧随其后是一个字符串、且该字符串后立即跟一个等号（=）的行。等号前不允许有空格。建议对脚本内容进行缩进，使得只有形如 var= 的部分出现在行首。比如：

bash 复制代码

mmcboot=
	echo Booting from mmc ...;
	run mmcargs;
	if test ${sec_boot} = yes; then
		if run true; then
			run boot_os;
		else
			echo ERR: failed to authenticate;
		fi;

若要向一个变量追加额外文本，可使用 var+=value 语法。该文本会在构建（make）过程中被合并到该变量中，并以单一值的形式提供给 U-Boot。

.env 文件支持 C 风格注释。支持空行和多行变量，并且还可以使用标准的 C 预处理器指令以及来自板级配置的 CONFIG_ 宏定义。

例如，对于 snapper9260 开发板，你需要创建一个名为 board/bluewater/snapper9260.env 的文本文件，其中包含环境变量内容。

bash 复制代码

stdout=serial
#ifdef CONFIG_VIDEO
stdout+=,vidconsole
#endif
bootcmd=
    /* U-Boot script for booting */

    if [ -z ${tftpserverip} ]; then
        echo "Use 'setenv tftpserverip a.b.c.d' to set IP address."
    fi

    usb start; setenv autoload n; bootp;
    tftpboot ${tftpserverip}:
    bootm
failed=
    /* Print a message when boot fails */
    echo CONFIG_SYS_BOARD boot failed - please check your image
    echo Load address is CONFIG_SYS_LOAD_ADDR

对于一组开发板共用的配置，可以使用 #include 指令引入位于 include/env 目录下的公共文件，该文件包含环境变量设置。例如：

c 复制代码

#include <env/ti/mmc.env>

U-Boot 不会自动去除引号 ！！！环境变量值本身不需引号，U-Boot 内部按字符串处理。

比如在 .config 中定义了配置选项：

bash 复制代码

CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="sun7i-a20-pcduino3"

则：

bash 复制代码

fdtfile=CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE.dtb

会被拼接为：

bash 复制代码

fdtfile="sun7i-a20-pcduino3.dtb"

因为有引号，U-Boot 在加载设备树时会因找不到带引号的文件名而失败！

目前没有通用的方法可以去除引号。

旧式基于 C 语言定义环境变量

传统上，默认环境变量在 include/env_default.h 中创建，并可通过各种 CONFIG 宏定义进行扩展。

U-Boot 早期将默认环境变量硬编码为一个 C 字符串数组，位于 include/env_default.h。例如：
c 复制代码
```
#define DEFAULT_ENVIRONMENT \
"bootdelay=2\0" \
"baudrate=115200\0" \
CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS\
"\0"
```

特别地，你可以在板级文件中定义 CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS 来添加环境变量。

CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS 是一个宏拼接点，通常在板级头文件（如 include/configs/myboard.h）中定义：
c 复制代码
```
#define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS\
"fdtfile=myboard.dtb\0" \
"bootcmd=run mmcboot\0"
```

鼓励板级维护者迁移到基于文本的环境变量方式，因其更易于维护。旧式基于 C 语言缺点是：

配置与代码耦合
字符串拼接易出错（漏 \0、引号不匹配等）。
无法使用注释、条件编译复杂逻辑受限。

"distro-board" 脚本目前仍依赖旧式环境变量，因此请改用 "Standard Boot" 方案。

"distro-board" 脚本：指 U-Boot 的 tools/distro_bootcmd.h 机制，用于实现类似 Linux 发行版的通用启动流程（自动探测 SD/eMMC/USB/NFS 等）。该机制内部依赖 CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS 注入 distro_bootcmd 变量。（目前已淘汰）
"Standard Boot"：指开发者自行定义 bootcmd 等变量（通常通过 .env 文件），而非依赖发行版兼容模式。

如果同时定义 了基于文本的环境变量文件和旧式 C 语言环境变量，则旧式 C 环境中的变量将覆盖文本文件中设置的同名变量。

环境变量列举

某些设备 配置选项 可通过 环境变量 进行设置。在许多情况下，默认环境中的变量值来源于某个 CONFIG 宏定义------详情请参见 include/env_default.h。

autostart：加载镜像后自动启动

若其值为真，通过 xxx-boot 命令加载的镜像将自动启动。

若 autostart 是以 1、y、Y、t 或 T 开头的字符串，比如 "y"、"yes"、"t"、"true"，则为真，否则为假。

如果变量不存在，返回 -1。注意，-1 在 C 中表示真，也就是说：如果不定义这个变量，则默认为真 。

c 复制代码

int env_get_yesno(const char *var)
{
	char *s = env_get(var);

	if (s == NULL)
		return -1;
	return (*s == '1' || *s == 'y' || *s == 'Y' || *s == 't' || *s == 'T') ?
		1 : 0;
}

xxx-boot是一系列加载镜像并具备启动意图 的命令，它们是：
- bootelf ------ 从内存中的 ELF 镜像启动
- bootp ------ 通过 BOOTP/TFTP 协议从网络启动镜像
- dhcp ------ 通过 DHCP/TFTP 协议从网络启动镜像
- diskboot ------ 从 IDE 设备启动
- nboot ------ 从 NAND 设备加载镜像
- nfs ------ 通过 NFS 协议从网络启动镜像
- rarpboot ------ 通过 RARP/TFTP 协议从网络启动镜像
- scsiboot ------ 从 SCSI 设备启动
- tftpboot ------ 通过 TFTP 协议从网络启动镜像
- usbboot ------ 从 USB 设备启动
注意：loadb、loadx、loady 等纯加载命令不受 autostart 影响，因为它们仅用于传输数据，无启动语义。
技术原理：在 xxx-boot 命令内部，U-Boot 首先下载镜像到指定位置，然后检查 autostart，若为真，则立即执行 bootm ${addr}

baudrate：波特率

用于设置 UART 的波特率------其默认值为 CONFIG_BAUDRATE（该宏默认为 115200）。

bootdelay：启动延时

c 复制代码

#ifndef CONFIG_BOOTDELAY
#define CONFIG_BOOTDELAY	1						// mx6_common.h
#endif
"bootdelay="	__stringify(CONFIG_BOOTDELAY)		// env_default.h

在自动执行 bootcmd 之前等待的延时（单位：秒）。在此期间，用户可选择进入命令行 shell（若启用了 CONFIG_AUTOBOOT_MENU_SHOW=y，则显示启动菜单）：

设为 0：无延时自动启动镜像，但可通过按键中断；
设为 -1：完全禁用自动启动镜像，会进入 U-Boot 的 Shell，常用于测试；
设为 -2：无延时自动启动镜像，且不检测任何中断请求。

默认值由 CONFIG_BOOTDELAY 定义。若启用了 CONFIG_OF_CONTROL=y，则设备树中 /config/bootdelay 节点的值会覆盖此环境变量。

bootcmd：启动命令

若用户在 启动延时 期间未进入 shell，则执行此命令。通常是一条或多条命令组成的脚本，是整个启动链的"最后一公里"，连接 bootloader 与操作系统。例如：

使用使用文本文件定义环境变量

bash 复制代码

// 定义在 .env 文件中
mmcboot=
    mmc dev 0;
    fatload mmc 0:1 ${kernel_addr_r} Image;
    fatload mmc 0:1 ${fdt_addr_r} myboard.dtb;
    booti ${kernel_addr_r} - ${fdt_addr_r}

bootcmd=run mmcboot

使用旧式 C 语言定义环境变量

c 复制代码

"bootcmd="	CONFIG_BOOTCOMMAND			// env_default.h

#define CONFIG_BOOTCOMMAND \			// mx6ullevk.h
   "run findfdt;" \
   "mmc dev ${mmcdev};" \
   "mmc dev ${mmcdev}; if mmc rescan; then " \
	   "if run loadbootscript; then " \
		   "run bootscript; " \
	   "else " \
		   "if run loadimage; then " \
			   "run mmcboot; " \
		   "else run netboot; " \
		   "fi; " \
	   "fi; " \
   "else run netboot; fi"

bootargs：传递给操作系统的命令行参数

c 复制代码

"bootargs="	CONFIG_BOOTARGS					// mx6ullevk.h

对 Linux 而言，bootargs 就是 内核命令行（kernel cmdline），决定根文件系统、控制台、内存布局等。例如：

bash 复制代码

bootargs=console=ttyS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootwait rw

U-Boot 在调用 bootz/bootm 时，将 bootargs 写入设备树的 chosen 节点或 ATAGS（旧版方法）
必须包含 console=：否则内核可能无串口输出。
使用 rootwait：确保 MMC/USB 设备初始化完成后再挂载 rootfs。

bootfile：镜像文件名

通过 TFTP 加载的镜像文件名。

当执行 tftpboot ${addr}（无文件名）时，U-Boot 会自动使用 bootfile 的值作为默认文件名。
默认值通常为 "uImage" 或 "Image"，取决于板级配置。

bootm_low：限制 `bootm` 命令可以访问的内存范围

该变量以十六进制数形式给出，定义了 bootm 命令允许使用的最低地址。

bootm_low 所定义的地址同时也是 Linux 内核初始内存映射的基地址
与 bootm_size（最大可用内存大小）共同定义了一个安全内存窗口，防止 bootm 使用保留区域

bootsize：限制 `bootm` 命令可以访问的内存范围

该变量以十六进制数形式给出，定义了 bootm 命令允许使用的内存区域大小。

bootretry 和 bootstopkeysha256、 bootdelaykey、 bootstopkey：增强的自动启动配置

基础的自动启动映象相关配置包括：

bootdelay：设置倒计时秒数
bootcmd：倒计时结束后要执行的命令

这些基础功能的流程是：

倒计时内按任意键 → 自动启动停止 → 进入 U-Boot 命令行
这适合开发，但不适合产品环境，这时因为：
- 串口噪声：意外的产生了一个中断信号，设备进入 U-Boot
- 按键干扰：用户不懂系统，随便按了一个键，设备进入 U-Boot
- 配置中断：远程使用 U-Boot 配置设备，但期间断网了，一直停留在 U-Boot

所以需要让自动启动更加安全，可控，而不是被任何字符中断。U-Boot 提供了一些增强功能。

重新开始自动启动流程（bootretry 环境变量）

当自动启动被打断进入 U-Boot 命令行后，如果用户 长时间不输入命令 ，U-Boot 会 重新开始自动启动流程。

bash 复制代码

bootretry=CONFIG_BOOT_RETRY_TIME					// socfpga_secu.env

CONFIG_BOOT_RETRY_TIME：启动重新自动启动的超时时间，单位：秒
只要用户执行一个命令 → 超时计时器重置
CONFIG_BOOT_RETRY_MIN：定义最小超时时间，不允许被设置得太低

在配置了 CONFIG_BOOT_RETRY_TIME 的前提下，如果使能配置项 CONFIG_RESET_TO_RETRY，则：

bootretry 超时后，将直接 重启板子

使用特定字符串才能阻止自动启动（bootdelaykey 和 bootstopkey 环境）

bootdelaykey：输入指定字符串（宏 CONFIG_AUTOBOOT_DELAY_STR 指定）进入 U-Boot 命令行，如果设置了"重新开始自动启动流程"，则超时时间达到后，会再次自动启动
bootstopkey：输入指定字符串（宏 CONFIG_AUTOBOOT_STOP_STR 指定）进入 U-Boot 命令行，不会有超时。

无论哪种模式，都需要：

配置宏：CONFIG_AUTOBOOT_KEYED=y
配置提示字符串：CONFIG_AUTOBOOT_PROMPT="Press xxx to abort autoboot in %d seconds\n"

测试，以 U-Boot 2016 为例（硬件为 i.mx6ull）

在 configs/mx6ull_alientek_emmc_defconfig 中添加：

c 复制代码

CONFIG_AUTOBOOT_KEYED=y
CONFIG_AUTOBOOT_STOP_STR="k"
CONFIG_AUTOBOOT_PROMPT="Press k to abort autoboot in %d seconds\n"

重新编译：

bash 复制代码

make mx6ull_alientek_emmc_defconfig
ARCH=arm CROSS_COMPILE=/usr/local/bin/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf- make -j12

将编译后的文件拷贝到 TFTP 共享文件目录：
bash 复制代码
```
sudo cp u-boot.imx ~/linux/tftpboot/
```
通过 tftp 更新 U-Boot：
bash 复制代码
```
tftp 80800000 u-boot.imx
mmc dev 1 0
mmc write 80800000 2 2c6
mmc partconf 1 1 0 0
```
注：我编译后的 u-boot.imx 大小 363520 字节，363520/512 = 710 = 0x2c6

加密（哈希）保护的 stop key（bootstopkeysha256）

功能和 bootstopkey 相同，只不过阻止自动启动的字符串不会明文放在环境变量，而是存储 sha256 哈希值。当用户输入字符串后，U-Boot 会做 sha256，然后跟 bootstopkeysha256 做比较，相同则进入U-Boot 命令行，不会有超时。

button_cmd_0, button_cmd_0_name, ..., button_cmd_N, button_cmd_N_name

用于在启动过程中检测到某个按钮被按下时，映射并执行对应的命令。详见 CONFIG_BUTTON_CMD。例如：

bash 复制代码

button_cmd_0_name=recovery
button_cmd_0=run recovery_cmd
button_cmd_1_name=update
button_cmd_1=run update_cmd

若启动时检测到"recovery 按钮"被按下，则执行 recovery_cmd ，如路由器"复位键进入恢复模式"。

updatefile：自动软件更新机制

TFTP 服务器上软件更新文件的位置，由自动软件更新功能使用。详情请参阅 doc/README.update 文档。

以下给出这个文档中的描述解析：

1. 这个功能是什么？

U-Boot 提供一个自动软件更新（Auto-update）机制：

每次开机时，U-Boot 会尝试从 TFTP 服务器下载一个文件（文件名由环境变量 updatefile 指定）。

下载成功后：解析该文件（它是一个 FIT 文件），校验每个更新内容的 SHA-1 校验值，并根据 FIT 中描述的地址信息，将更新内容自动写入 NOR Flash

一句话总结：只要服务器上放好更新文件，设备开机时就能自动升级固件。

2. 这个功能依赖什么？

要启用自动更新，需要：

c 复制代码

#define CONFIG_UPDATE_TFTP 1

另外必须启用：

NOR Flash 支持
FIT 文件支持：CONFIG_FIT
设备树解析库：CONFIG_OF_LIBFDT

➡ 这些都是自动从 FIT 文件提取更新内容所必需的。

3. 自动更新涉及哪些关键配置？

(1) CONFIG_UPDATE_LOAD_ADDR

TFTP 下载的默认地址是环境变量 loadaddr
若 loadaddr 没有设置，则使用 CONFIG_UPDATE_LOAD_ADDR
默认值：0x100000

也就是说 updatefile 会临时下载到这个区域。

(2) TFTP 链接超时配置：CONFIG_UPDATE_TFTP_CNT_MAX 和 CONFIG_UPDATE_TFTP_MSEC_MAX

因为设备每次启动都会尝试连接 TFTP，所以不能等太久：

CONFIG_UPDATE_TFTP_MSEC_MAX：每次连接等待多少毫秒（默认：100ms）
CONFIG_UPDATE_TFTP_CNT_MAX：最多尝试连接多少次（默认：0次，即基本不重试）

➡ 防止没有服务器时导致开机慢。

4. updatefile 是如何制作的？（FIT 格式）

updatefile 必须是 FIT 文件 (.itb)

FIT 文件可包含多个更新，例如：

U-Boot
Kernel
Ramdisk
DTB

制作 FIT 文件需要：

一个 .its 描述文件
支持 binary include 的 dtc 版本

制作命令：

bash 复制代码

mkimage -f update_uboot.its update_uboot.itb

5. 示例：使用 updatefile 自动更新 U-Boot

如果你有：

bash 复制代码

u-boot.bin
update_uboot.its

运行：

bash 复制代码

mkimage -f update_uboot.its update_uboot.itb

把 update_uboot.itb放到 TFTP 服务器：

例如：/tftpboot/update_uboot.itb

然后在 U-Boot 中设置：

bash 复制代码

setenv updatefile /tftpboot/update_uboot.itb
saveenv

之后，一旦开机且 serverip 指向的服务器可用，设备会自动：

下载 updatefile
校验 SHA-1
替换闪存中的 U-Boot

注意风险：

必须确保 u-boot.bin 是可用的
必须确保闪存写入地址正确
否则可能会使设备无法开机

6. 多文件更新示例（update3.its）

这个例子展示如何同时更新：

kernel
ramdisk
dtb

制作流程与上面相同，只是 .its 内容更复杂。

7. 使用 DFU + TFTP 的另一种更新方式

文档最后提到：

也可以用 DFU（USB 方式）结合 TFTP 来更新固件
详细见 doc/README.dfutftp

这是另外一种更新手段，与 updatefile 是并行的功能。

autoload：自动加载镜像（bootp 和 dhcp 命令）

若设为 "no"（即任何以 'n' 开头的字符串），"bootp" 和 "dhcp" 命令将仅从 BOOTP 服务器查询配置信息，而不会尝试加载任何镜像。

默认情况下，dhcp 命令会：

获取 IP、网关、TFTP 服务器地址；
自动下载 bootfile 指定的文件。

设置 autoload=no 后，仅执行第 1 步，常用于：

获取网络参数后手动下载不同镜像；

注意：tftpboot、nfs 等命令不受 autoload 影响，它只作用于 bootp/dhcp。

fdt_high：FDT加载地址的上限约束

若设置此变量，将限制设备树（FDT）在启动时被复制到的最高地址。例如，若你的系统在物理地址 0x10000000 处有 1GB 内存，但 Linux 内核仅将前 704MB 视为"低端内存"（low memory），你可能需要将 fdt_high 设为 0x3C000000 （0x100000000 - 0x3C000000，共 704MB），使设备树 blob 被复制到这 704MB 低端内存的最高地址，以便 Linux 内核在启动过程中能够访问它。

若将其设为特殊值 0xffffffff（32 位机器）或 0xffffffffffffffff（64 位机器），则启动时完全不复制设备树。要使此方式生效，设备树必须位于可写内存中，其末尾需有足够填充空间供 U-Boot 添加所需信息，且该内存必须能被内核访问。然而，强烈不建议使用此方式，因为它会阻止 U-Boot 确保设备树起始地址正确对齐，而未对齐的设备树将导致操作系统启动失败。

fdtcontroladdr：控制设备树的地址

若设置此变量，它表示当启用了 CONFIG_OF_CONTROL 时，U-Boot 所使用的控制设备树（control FDT）的地址。

ONFIG_OF_CONTROL 表示 U-Boot 从设备树获取自身配置（而非从 CONFIG_ 宏）。
fdtcontroladdr 指向这个"控制设备树"的内存地址（通常由 BootROM 或前一级 bootloader 加载）

initrd_high：限制 initrd 镜像的放置位置

initrd 就是一个存放在内存中的临时小型根文件系统，辅助内核加载真正的根文件系统。

若未设置此变量，initrd 镜像将被复制到 RAM 中尽可能高的地址；这通常是期望的行为，因为它允许 initrd 使用最大可能的内存大小。

如果出于某些原因，你需要确保 initrd 镜像加载在 CFG_SYS_BOOTMAPSZ 限制之下，可将此变量设为 "no"、"off" 或 "0"。或者，你也可以将其设为一个最大上限地址（U-Boot 仍会检查该地址不会覆盖 U-Boot 自身的栈和数据区）。

例如，当你的系统有 16MB RAM，并希望为 Linux 保留 4MB 不使用，可通过在 bootargs 中添加 mem=12M 实现。但此时你必须确保 initrd 镜像也放置在前 12MB 内------可通过以下命令实现：

bash 复制代码

setenv initrd_high 00c00000   # 0x00C00000 = 12MB

若将 initrd_high 设为 0xffffffff（32 位机器）或 0xffffffffffffffff（64 位机器），这表示告知 U-Boot：所有地址对 Linux 内核都是合法的，包括 flash 内存中的地址。此时 U-Boot 完全不会复制 ramdisk。这可用于减少系统启动时间，但要求你的 Linux 内核支持此特性。然而，这种用法要求用户确保 initrd 与镜像其他部分（如 Linux 内核的 BSS 段）无重叠。不应默认启用，仅应在部署优化阶段谨慎使用。

在一些嵌入式应用中，内核和根文件系统都在 Flash 上，所有驱动都编译进内核，这时是不需要 initrd 的。

ipaddr：设备 IP 地址

设备的本机 IP 地址，用于 TFTP/NFS 等网络操作（tftpboot 命令）。若未设置，dhcp 或 bootp 命令会自动获取并设置它。

serverip：TFTP 服务器 IP 地址

用于 tftpboot 命令。

loadaddr：默认加载地址

"bootp"、"rarpboot"、"tftpboot"、"loadb" 或 "diskboot" 等命令的默认加载地址。注意，最优默认值因架构而异。例如，在 32 位 ARM 上，通常使用内存起始地址的一个偏移量，因为 Linux 内核 zImage 自带解压器，我们最好避开其工作区域。

ARM Linux 内核（zImage 格式）不是直接执行，它先会在内存里自己解压成一个更大的 Image，然后再跳到解压后的内核执行。
这个解压动作会使用内存的一部分区域。
如果你把 zImage 加载得太靠近内存起始（比如 i.mx6ull 的内存起始地址 0x80000000），很有可能解压出来的 Image 会覆盖 zImage 自身或覆盖其他数据，导致系统无法启动。
所以 U-Boot 为 zImage 选择的加载地址（loadaddr）必须往后挪一点，比如 i.mx6ull 会设置：
bash 复制代码
```
#define CONFIG_LOADADDR		0x80800000			// mx6common.h，留出 8MB
"loadaddr="	__stringify(CONFIG_LOADADDR)		// env_default.h
```

loads_echo：回显接收数据

loads 命令通过串口 XMODEM 协议接收二进制文件。

bash 复制代码

"loads_echo="	__stringify(CONFIG_LOADS_ECHO)		// env_default.h

若启用 CONFIG_LOADS_ECHO，U-Boot 会在接收时回显字符（用于调试）。

ethprime：设置默认首选网络接口

控制哪个网络接口被优先使用（即作为默认首选接口，启动默认值）。

如果你的板子有多个网卡，且希望确保 TFTP/NFS 从特定接口加载内核，请务必设置 ethprime=FEC。

ethact：设置当前活动的网络接口

ethact 控制当前处于活动状态的网络接口。例如，你可以执行以下操作：

bash 复制代码

=> setenv ethact FEC  
=> ping 192.168.0.1   # 流量通过 FEC 接口发送  
=> setenv ethact SCC  
=> ping 10.0.0.1      # 流量通过 SCC 接口发送

ethact 是运行时变量，允许用户在 U-Boot 命令行中手动切换当前使用的网络接口，而无需重启。与之对应的是 ethprime，是"启动默认值"；

ethrotate：路由网络接口

当设为 "no" 时，U-Boot 不会遍历所有可用的网络接口，而仅使用当前选定的接口。当该变量未设置，或设置为除 "no" 以外的任何值时，U-Boot 会依次尝试所有可用的网络接口。

netretry：重试网络接口策略

当设为 "no" 时，每次网络操作要么成功，要么立即失败，不进行重试。
当设为 "once" 时，网络操作会在所有可用网络接口各尝试一次后，若仍无成功，则宣告失败。

httpdstp：设置 http 端口号

如果设置了该变量，其值将被用作 HTTP 请求的 TCP 目标端口，取代默认的 80 端口。

U-Boot 支持通过 httpget 命令从 Web 服务器下载文件（如内核镜像）。默认使用标准 HTTP 端口 80，但很多嵌入式部署使用非标端口（如 8080、8000）。

仅影响 HTTP：该变量不影响 TFTP、NFS、DHCP 等其他协议。

phy_aneg_timeout：设置 PHY 自动协商超时时间

如果设置了该变量，其指定的值将覆盖 CONFIG_PHY_ANEG_TIMEOUT 配置项。该变量的数值格式和单位与 CONFIG_PHY_ANEG_TIMEOUT 相同，分别为"十进制"和"毫秒"。

CONFIG_PHY_ANEG_TIMEOUT 的默认值对大多数应用场景已足够，但某些对端设备（link-partner）由于其所使用的以太网 PHY 芯片特性，可能需要更长的超时时间。当然，如果应用场景有特殊需求，也可以将该超时时间缩短。

U-Boot 中 CONFIG_PHY_ANEG_TIMEOUT 通常设为 5000 ms（5 秒）
aneg：自动协商（Auto-Negotiation）

rng_seed_size

指定添加到设备树节点 /chosen/rng-seed 中的随机值的字节长度。该变量以十进制数字形式给出。若未设置，则默认使用 64 字节。

现代 Linux 内核（尤其是启用 CONFIG_RANDOM_TRUST_BOOTLOADER 时）会从设备树的 /chosen/rng-seed 获取初始熵（entropy），用于初始化内核的随机数生成器（CRNG）。
若 U-Boot 有硬件 RNG（如 SoC 内置 TRNG），可生成真随机数填充此字段，提升系统安全性。

silent_linux：控制 Linux 是否静默启动（不输出信息）

如果设置了该变量，则通过在 Linux 内核命令行中添加 console= 来指示 Linux 以静默方式启动。

若其值为 "yes"，则 Linux 将被设为静默启动；
若为 "no"，则不会设为静默；
若未设置，则当 U-Boot 控制台本身处于静默状态时，Linux 也会被设为静默启动。

U-Boot 的 silent 环境变量控制自身是否输出日志。silent_linux 决定是否将这种"静默"传递给 Linux。

console= 的作用：清空内核的控制台设备列表，使 printk 输出不显示在串口/VGA 上（但仍可通过 dmesg 查看）。

开发阶段应设为 "no"，否则无法看到内核 panic 或驱动错误信息。

产品发布推荐启用：设为 "yes" 可隐藏技术细节，呈现干净启动画面。

若你的 bootargs 中已包含 console=ttyS0,...，则 silent_linux=yes 会覆盖它（因 console= 清空了列表）。需注意顺序或手动拼接。

tftpsrcp：固定 TFTP 源端口号

如果设置了该变量，其值将被用作 TFTP 通信的 UDP 源端口。

标准 TFTP（RFC 1350）使用 UDP。客户端向服务器的 69 号端口发送请求，但服务器会从一个临时高端口回传数据，客户端也需用一个临时端口接收。
默认情况下，U-Boot 让操作系统（或网络栈）自动分配源端口（ephemeral port）。
设置 tftpsrcp 可固定源端口，便于防火墙策略配置或网络调试。

tftpdstp：固定 TFTP 目标端口号

如果设置了该变量，其值将被用作 TFTP 的 UDP 目标端口，取代默认的 69 号端口。

tftpblocksize：设置 TFTP 数据块大小

指定 TFTP 传输使用的数据块大小；若未设置，则使用 TFTP 服务器的默认块大小。

tftptimeout：设置 TFTP 超时时间

TFTP 数据包的重传超时时间（单位：毫秒，最小值为 1000，即 1 秒）。该值定义了在多长时间内未收到响应即视为丢包，从而触发重传。默认值为 5000（5 秒）。在网络丢包率较高或 TFTP 服务器不可靠的情况下，降低此值可使下载更快成功。

tftptimeoutcountmax：设置 TFTP 最大超时重传次数

单次文件传输过程中允许的最大超时次数（无单位，最小值为 0）。该值定义了在放弃传输前最多可发生多少次超时。默认值为 10，而 0 表示"不允许任何超时"（即首次超时即失败）。在高丢包率网络、不可靠 TFTP 服务器或客户端硬件不稳定的场景下，增大此值有助于下载最终成功。

tftpwindowsize：设置 TFTP 窗口大小

如果设置了该变量，其值将被用作 TFTP 的窗口大小，遵循 RFC 7440 规范。这意味着在向服务器发送确认（ACK）之前，我们可以连续接收的数据块数量。

传统 TFTP：1 块 → ACK → 1 块（停等），带宽利用率极低。
RFC 7440（Windowed TFTP）：允许"滑动窗口"机制。例如 tftpwindowsize=4 表示：
客户端可连续接收 Block 1~4，然后一次性发 ACK(4)，服务器接着发 Block 5~8......

bootpretryperiod：设置 BOOTP/DHCP 重试周期时间

BOOTP/DHCP 协议发送重试请求的时间窗口（单位：毫秒，无符号整数）。若未设置，该周期将采用默认值（28000 毫秒，即 28 秒），或若定义了 CONFIG_NET_RETRY_COUNT，则基于该配置计算得出。此环境变量的值优先级高于基于 CONFIG_NET_RETRY_COUNT 计算出的值。

镜像位置相关变量

注意：这些变量并非所有开发板都必须定义 。某些开发板目前为相同用途使用了其他变量名，而另一些开发板则可能将这些变量名用于其他目的。这些变量中的大多数仅是一组被广泛采用的变量名 ，它们出现在其他变量的定义中（如 bootcmd），但在 U-Boot 源代码中并未被硬编码引用。

也就是说，以下介绍的环境变量是厂商广泛使用，但是 U-Boot 并不使用。

指定 TFTP 服务器上该镜像文件的文件名
- bootfile：Linux 内核文件名
- fdtfile：设备树二进制文件名
- ramdiskfile：ramdisk 文件名
镜像的加载地址（RAM 中）
- kernel_addr_r：Linux 内核
- fdt_addr_r：设备树
- ramdisk_addr_r：ramdisk
镜像的存储物理地址或偏移量
- kernel_addr：Linux 内核
- fdt_addr：设备树
- ramdisk_addr：ramdisk

在设置 kernel_addr_r、fdt_addr_r 和 ramdisk_addr_r 的 RAM 加载地址时，需考虑多种约束条件：

负载（payload）自身的要求：例如，设备树（Device Tree）必须加载到 8 字节对齐的地址，这是其规范所强制规定的。类似地，操作系统也可能对镜像在内存中的位置施加限制------Linux 在《Booting ARM Linux》和《Booting AArch64 Linux》等文档中对此有明确说明。
实践性约束：我们无法预知用户使用的各镜像的具体大小，但必须确保它们互不重叠，否则会相互覆盖导致损坏。此外，若某个镜像被加载到操作系统 BSS 段（未初始化数据区）所在区域，同样可能引发冲突。

因此，我们必须确保默认地址值：

极低概率导致启动失败；
附带充分说明，以便用户可根据实际需求优化启动速度，或适配小内存系统。

不同架构具有不同的约束条件。为确保向前兼容性，我们必须严格遵循已公开的官方文档要求。以下通过具体示例，说明如何为不同平台设定合理的默认值。

TI OMAP2PLUS（ARMv7）示例：

bash 复制代码

loadaddr=0x82000000
kernel_addr_r=${loadaddr}
fdt_addr_r=0x88000000
ramdisk_addr_r=0x88080000
bootm_size=0x10000000   # 256 MiB

首先要记住的是：DRAM 起始地址为 0x80000000。我们将默认加载地址设为从内存起始处偏移 32 MiB 的位置（即 0x82000000），并将 kernel_addr_r 指向该地址。这样做的原因是：Linux 的 zImage 自解压程序通常可以因此避免执行额外的重定位（relocation）操作。此外，该地址必须位于内存前 128 MiB 范围内。

接下来，我们将 fdt_addr_r 设为从内存起始处偏移 128 MiB 的位置（即 0x88000000）。这一位置由 Linux 内核文档所建议，并且由于其他架构限制，内核本身极不可能覆盖该区域。

然后，我们为设备树预留最多 512 KiB 的空间，之后才放置 initramfs（ramdisk）。

最后，我们规定所有镜像都应位于内存前 256 MiB 范围内，以便 U-Boot 在必要时可对它们进行重定位，确保满足对齐等要求。之所以选择 256 MiB 这一数值，是因为我们知道该系列平台中极少有内存小于 256 MiB 的型号。理论上，该上限甚至可设为 768 MiB 而仍能保证内核可见所有数据，但我们依然选择了我们认为最安全的假设。

特殊环境变量

这些变量只能设置一次（通常在电路板制造阶段完成）。一旦设定，U-Boot 拒绝删除或覆盖这些变量，除非在板级配置中启用了 CONFIG_ENV_OVERWRITE。

serial#

包含硬件标识信息，例如设备类型字符串和/或序列号。

ethaddr

以太网 MAC 地址。若启用了 CONFIG_REGEX=y，则还支持 eth*addr（其中 * 为整数，如 eth0addr, eth1addr）。

外部环境变量文件

配置选项 CONFIG_ENV_USE_DEFAULT_ENV_TEXT_FILE 提供了一种绕过 U-Boot 内部环境生成机制的方法。若启用该选项，则 CONFIG_ENV_DEFAULT_ENV_TEXT_FILE 指定一个文件名，该文件的内容将被转换为 U-Boot 的默认环境变量，从而完全取代 env_default.h 中定义的标准默认环境。

文件格式与 mkenvimage 工具所接受的格式相同：每行包含 key=value 形式的键值对。空行以及以 # 开头的注释行将被忽略。

未来的工作可能会将此功能与基于文本的环境变量机制统一，甚至可能将 env_default.h 的内容迁移至一个文本文件中。

U-Boot：环境变量

基于文本文件定义环境变量

旧式基于 C 语言定义环境变量

环境变量列举

autostart：加载镜像后自动启动

baudrate：波特率

bootdelay：启动延时

bootcmd：启动命令

bootargs：传递给操作系统的命令行参数

bootfile：镜像文件名

bootm_low：限制 bootm 命令可以访问的内存范围

bootsize：限制 bootm 命令可以访问的内存范围

bootretry 和 bootstopkeysha256、 bootdelaykey、 bootstopkey：增强的自动启动配置

重新开始自动启动流程（bootretry 环境变量）

使用特定字符串才能阻止自动启动（bootdelaykey 和 bootstopkey 环境）

加密（哈希）保护的 stop key（bootstopkeysha256）

button_cmd_0, button_cmd_0_name, ..., button_cmd_N, button_cmd_N_name

updatefile：自动软件更新机制

1. 这个功能是什么？

2. 这个功能依赖什么？

3. 自动更新涉及哪些关键配置？

4. updatefile 是如何制作的？（FIT 格式）

5. 示例：使用 updatefile 自动更新 U-Boot

6. 多文件更新示例（update3.its）

7. 使用 DFU + TFTP 的另一种更新方式

autoload：自动加载镜像（bootp 和 dhcp 命令）

fdt_high：FDT加载地址的上限约束

fdtcontroladdr：控制设备树的地址

initrd_high：限制 initrd 镜像的放置位置

ipaddr：设备 IP 地址

serverip：TFTP 服务器 IP 地址

loadaddr：默认加载地址

loads_echo：回显接收数据

ethprime：设置默认首选网络接口

ethact：设置当前活动的网络接口

ethrotate：路由网络接口

netretry：重试网络接口策略

httpdstp：设置 http 端口号

phy_aneg_timeout：设置 PHY 自动协商超时时间

rng_seed_size

silent_linux：控制 Linux 是否静默启动（不输出信息）

tftpsrcp：固定 TFTP 源端口号

tftpdstp：固定 TFTP 目标端口号

tftpblocksize：设置 TFTP 数据块大小

tftptimeout：设置 TFTP 超时时间

tftptimeoutcountmax：设置 TFTP 最大超时重传次数

tftpwindowsize：设置 TFTP 窗口大小

bootpretryperiod：设置 BOOTP/DHCP 重试周期时间

镜像位置相关变量

特殊环境变量

serial#

ethaddr

外部环境变量文件

bootm_low：限制 `bootm` 命令可以访问的内存范围

bootsize：限制 `bootm` 命令可以访问的内存范围