一、uboot 的環境變量基礎
1、環境變量的作用
(1) 讓我們可以不用修改 uboot 的源代碼，而是通過修改環境變量，來影響 uboot 運作時的一些資料和特性。譬如說，通過修改 bootdelay 環境變量，就可以更改系統開機自動啟動時倒數的秒數。
2、環境變量的優先級
(1) uboot 代碼當中有一個值，環境變量中也有一個值。
uboot 程式實際運作時規則是：如果環境變量為空，則使用代碼中的值；如果環境變量不為空，則優先使用環境變量對應的值。
(2) 譬如 machid（機器碼）。uboot 中在 x210_sd.h 中定義了一個機器碼 2456，寫死在程式中的，不能更改。如果要修改 uboot 中配置的機器碼，可以修改 x210_sd.h 中的機器碼，但是修改源代碼後需要重新編譯燒錄，很麻煩；
比較簡單的方法就是，使用環境變量 machid。set machid 0x998 類似這樣，有了 machid 環境變量後，系統啟動時會優先使用 machid 對應的環境變量，這就是優先級問題。
3、環境變量在 uboot 中工作方式
(1) 預設環境變量，在 uboot/common/env_common.c 中 default_environment，這東西本質是一個字元數組，大小為 CFG_ENV_SIZE（16 kByte），裡面内容就是很多個環境變量連續分布組成的，每個環境變量最末端以 ‘\0’ 結束。
(2) SD 卡中的環境變量分區，在 uboot 的 raw 分區中。SD 卡中其實就是給了個分區，專門用來存儲而已。存儲時其實是把 DDR 中的環境變量整體的寫入 SD 卡中分區裡。是以當我們 saveenv 時，其實整個所有的環境變量都被儲存了一遍，而不是隻儲存更改了的。
(3) DDR 中環境變量，在 default_environment 中，實質是字元數組。在 uboot 中其實是一個全局變量，連結時在資料段；重定位時，default_environment 就被重定位到 DDR 中一個記憶體位址處了。這個位址處，這個全局字元數組，就是我們 uboot 運作時的 DDR 中的環境變量了。
總結：
- 剛燒錄的系統中，環境變量分區是空白的，uboot 第一次運作時，加載的是 uboot 代碼中自帶的一份環境變量，叫預設環境變量 default_environment。
- 我們在 saveenv 時，DDR 中的環境變量會被更新到 SD 卡中的環境變量中，就可以被儲存下來，下次開機會在環境變量 relocate 時，SD 卡中的環境變量會被加載到 DDR 中去。
- default_environment 中的内容雖然被 uboot 源代碼初始化為一定的值（這個值就是我們的預設環境變量），但是在 uboot 啟動的第二階段，env_relocate 時代碼會去判斷 SD 卡中的 env 分區的 crc 是否通過。如果 crc 校驗通過，說明 SD 卡中有正确的環境變量存儲，則 relocate 函數會從 SD 卡中讀取環境變量來覆寫 default_environment 字元數組，進而每次開機可以保持上一次更改過的環境變量。
二、環境變量相關指令源碼解析1
1、printenv
(1) 找到 printenv 指令所對應的函數。通過 printenv 的 help 可以看出，這個指令有 2 種使用方法。第一種直接使用不加參數，則列印所有的環境變量；第二種是 printenv name ，則隻列印出 name 這個環境變量的值。
(2) 分析 do_printenv 函數。
int do_printenv (cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv[])
{
int i, j, k, nxt;
int rcode = 0;
if (argc == 1) { /* Print all env variables */
for (i=0; env_get_char(i) != '\0'; i=nxt+1) {
for (nxt=i; env_get_char(nxt) != '\0'; ++nxt)
;
for (k=i; k<nxt; ++k)
putc(env_get_char(k));
putc ('\n');
if (ctrlc()) {
puts ("\n ** Abort\n");
return 1;
}
}
printf("\nEnvironment size: %d/%ld bytes\n",
i, (ulong)ENV_SIZE);
return 0;
}
for (i=1; i<argc; ++i) { /* print single env variables */
char *name = argv[i];
k = -1;
for (j=0; env_get_char(j) != '\0'; j=nxt+1) {
for (nxt=j; env_get_char(nxt) != '\0'; ++nxt)
;
k = envmatch((uchar *)name, j);
if (k < 0) {
continue;
}
puts (name);
putc ('=');
while (k < nxt)
putc(env_get_char(k++));
putc ('\n');
break;
}
if (k < 0) {
printf ("## Error: \"%s\" not defined\n", name);
rcode ++;
}
}
return rcode;
}
不論 SD 卡中是否有環境變量，以及是否發生環境變量覆寫，環境變量的首位址總是 default_environment 字元數組的首位址。
(3) do_printenv 函數首先區分 argc=1 還是不等于 1 的情況，若 argc=1 ，那麼就循環列印所有的環境變量出來；如果 argc 不等于 1，則後面的參數就是要列印的環境變量，給哪個就列印哪個。
(4) argc=1 時，用雙重 for 循環來依次處理所有的環境變量的列印。第一重 for 循環就是處理各個環境變量。是以有多少個環境變量，則第一重就執行循環多少圈。
(5) 這個函數要看懂，首先要明白整個環境變量在記憶體中如何存儲的問題。
(6) 關鍵點：第一，要明白環境變量在記憶體中存儲的方式；第二，要 C 語言處理字元串的功底要好。
三、環境變量相關指令源碼解析 2
1、setenv
(1) 指令定義和對應的函數在 uboot/common/cmd_nvedit.c 中，對應的函數為 do_setenv。
(2) setenv 的思路就是：先去 DDR 中的環境變量處尋找原來有沒有這個環境變量，如果原來就有，則需要覆寫原來的環境變量，如果原來沒有則在最後新增一個環境變量即可。
第1步：周遊 DDR 中環境變量的數組，找到原來就有的那個環境變量對應的位址。168-174 行。
第2步：擦除原來的環境變量，259-265 行。
第3步：寫入新的環境變量，266-273 行。
(3)本來 setenv 做完上面的就完了，但是還要考慮一些附加的問題。
問題一：環境變量太多，超出 DDR 中的字元數組，溢出的解決方法。
問題二：有些環境變量如 baudrate、ipaddr 等，在 gd 中有對應的全局變量。這種環境變量在 set 更新的時候，要同時去更新對應的全局變量，否則就會出現在本次運作中，環境變量和全局變量的值不一緻的情況。
四、環境變量相關指令源碼解析 2
1、saveenv
(1) 在 uboot/common/cmd_nvedit.c 中，對應函數為 do_saveenv。
(2) 從 uboot 實際執行 saveenv 指令的輸出，和 x210_sd.h 中的配置（#define CFG_ENV_IS_IN_AUTO）可以分析出：我們實際使用的是 env_auto.c 中相關的内容。沒有一種晶片叫 auto 的，env_auto.c 中是使用宏定義的方式，去條件編譯了各種常見的 flash 晶片（如 movinand、norflash、nand 等）。然後在程式中讀取 INF_REG（OMpin 内部對應的寄存器）進而知道我們的啟動媒體，然後調用這種啟動媒體對應的操作函數來操作。
(3) do_saveenv 内部調用 env_auto.c 中的 saveenv 函數來執行實際的環境變量儲存操作。
(4) 寄存器位址：E010F000 + 0C=E010_F00C，含義是使用者自定義資料。我們在 start.S 中判斷啟動媒體後，将 #BOOT_MMCSD（就是 3，定義在x210_sd.h）寫入了這個寄存器，是以這裡讀出的肯定是 3，經過判斷就是 movinand。是以實際執行的函數是：saveenv_movinand。
(5) 真正執行儲存環境變量操作的是：cpu/s5pc11x/movi.c 中的 movi_write_env 函數，這個函數肯定是寫 sd卡，将 DDR 中的環境變量數組（其實就是 default_environment 這個數組，大小 16kb，剛好 32 個扇區）寫入 iNand 中的 ENV 分區中。
(6) raw_area_control 是 uboot 中規劃 iNnad/SD 卡的原始分區表，這個裡面記錄了我們對 iNand 的分區，env 分區也在這裡，下标是2。 追到這一層就夠了，再裡面就是調用驅動部分的寫 SD卡/iNand 的底層函數了。
int init_raw_area_table (block_dev_desc_t * dev_desc)
{
struct mmc *host = find_mmc_device(dev_desc->dev);
/* when last block does not have raw_area definition. */
if (raw_area_control.magic_number != MAGIC_NUMBER_MOVI) {
int i = 0;
member_t *image;
u32 capacity;
if (host->high_capacity) {
capacity = host->capacity;
#ifdef CONFIG_S3C6410
if(IS_SD(host))
capacity -= 1024;
#endif
} else {
capacity = host->capacity;
}
dev_desc->block_read(dev_desc->dev,
capacity - (eFUSE_SIZE/MOVI_BLKSIZE) - 1,
1, &raw_area_control);
if (raw_area_control.magic_number == MAGIC_NUMBER_MOVI) {
return 0;
}
dbg("Warning: cannot find the raw area table(%p) %08x\n",
&raw_area_control, raw_area_control.magic_number);
/* add magic number */
raw_area_control.magic_number = MAGIC_NUMBER_MOVI;
/* init raw_area will be 16MB */
raw_area_control.start_blk = 16*1024*1024/MOVI_BLKSIZE;
raw_area_control.total_blk = capacity;
raw_area_control.next_raw_area = 0;
strcpy(raw_area_control.description, "initial raw table");
image = raw_area_control.image;
#if defined(CONFIG_EVT1)
#if defined(CONFIG_FUSED)
/* image 0 should be fwbl1 */
image[0].start_blk = (eFUSE_SIZE/MOVI_BLKSIZE);
image[0].used_blk = MOVI_FWBL1_BLKCNT;
image[0].size = FWBL1_SIZE;
image[0].attribute = 0x0;
strcpy(image[0].description, "fwbl1");
dbg("fwbl1: %d\n", image[0].start_blk);
#endif
#endif
/* image 1 should be bl2 */
#if defined(CONFIG_EVT1)
#if defined(CONFIG_FUSED)
image[1].start_blk = image[0].start_blk + MOVI_FWBL1_BLKCNT;
#else
image[1].start_blk = (eFUSE_SIZE/MOVI_BLKSIZE);
#endif
#else
image[1].start_blk = capacity - (eFUSE_SIZE/MOVI_BLKSIZE) -
MOVI_BL1_BLKCNT;
#endif
image[1].used_blk = MOVI_BL1_BLKCNT;
image[1].size = SS_SIZE;
image[1].attribute = 0x1;
strcpy(image[1].description, "u-boot parted");
dbg("bl1: %d\n", image[1].start_blk);
/* image 2 should be environment */
#if defined(CONFIG_EVT1)
image[2].start_blk = image[1].start_blk + MOVI_BL1_BLKCNT;
#else
image[2].start_blk = image[1].start_blk - MOVI_ENV_BLKCNT;
#endif
image[2].used_blk = MOVI_ENV_BLKCNT;
image[2].size = CFG_ENV_SIZE;
image[2].attribute = 0x10;
strcpy(image[2].description, "environment");
dbg("env: %d\n", image[2].start_blk);
/* image 3 should be bl2 */
#if defined(CONFIG_EVT1)
image[3].start_blk = image[2].start_blk + MOVI_ENV_BLKCNT;
#else
image[3].start_blk = image[2].start_blk - MOVI_BL2_BLKCNT;
#endif
image[3].used_blk = MOVI_BL2_BLKCNT;
image[3].size = PART_SIZE_BL;
image[3].attribute = 0x2;
strcpy(image[3].description, "u-boot");
dbg("bl2: %d\n", image[3].start_blk);
/* image 4 should be kernel */
#if defined(CONFIG_EVT1)
image[4].start_blk = image[3].start_blk + MOVI_BL2_BLKCNT;
#else
image[4].start_blk = image[3].start_blk - MOVI_ZIMAGE_BLKCNT;
#endif
image[4].used_blk = MOVI_ZIMAGE_BLKCNT;
image[4].size = PART_SIZE_KERNEL;
image[4].attribute = 0x4;
strcpy(image[4].description, "kernel");
dbg("knl: %d\n", image[4].start_blk);
/* image 5 should be RFS */
#if defined(CONFIG_EVT1)
image[5].start_blk = image[4].start_blk + MOVI_ZIMAGE_BLKCNT;
#else
image[5].start_blk = image[4].start_blk - MOVI_ROOTFS_BLKCNT;
#endif
image[5].used_blk = MOVI_ROOTFS_BLKCNT;
image[5].size = PART_SIZE_ROOTFS;
image[5].attribute = 0x8;
strcpy(image[5].description, "rfs");
dbg("rfs: %d\n", image[5].start_blk);
for (i=6; i<15; i++) {
raw_area_control.image[i].start_blk = 0;
raw_area_control.image[i].used_blk = 0;
}
}
}
五、uboot 内部擷取環境變量
1、getenv
(1) 應該是不可重入的。
(2) 實作方式就是，去周遊 default_environment 數組，挨個拿出所有的環境變量比對 name，找到相等的直接傳回這個環境變量的首位址即可。
2、getenv_r
(1) 可重入版本。（可自行搜尋補充可重入函數的概念）
(2) getenv 函數是直接傳回這個找到的環境變量在 DDR 中環境變量處的位址，而 getenv_r 函數的做法是，找到了 DDR 中環境變量位址後，将這個環境變量複制一份到提供的 buf 中，而不去動原來 DDR 中環境變量。
是以差别就是：getenv 中傳回的位址，隻能讀，不能随便亂寫，而 getenv_r 中傳回的環境變量是在自己提供的 buf 中，是可以随便改寫加工的。
3、總結
(1) 功能是一樣的，但是可重入版本會比較安全一些，建議使用。
(2) 有關于環境變量的所有操作，主要了解了環境變量在 DDR 中的存儲方法，了解了環境變量和 gd 全局變量的關聯和優先級，了解了環境變量在存儲媒體中的存儲方式（專用raw分區），整個環境變量相關的都清楚了。
源自朱有鵬老師.