从现象到本质，彻底搞懂U-Boot env存储机制-电子发烧友网

前言：

在瑞芯微平台的项目开发中，不少工程师都踩过这样一个“诡异”的坑：setenv改完、saveenv也保存了，重启设备后环境变量却莫名地回到了默认值。本文将带你从现象到本质，彻底搞懂U-Boot环境变量的存储机制，并给出完整的配置方案。

一、问题复现

日常开发调试时，我们会需要修改 U-Boot 环境变量（比如调整启动延时bootdelay、修改启动命令），操作步骤很简单，举个例子：

1. 设备上电，串口按Ctrl+C进入 U-Boot 命令行；

2. 查看当前变量：printenv；

3. 修改目标变量（示例改启动延时为 3 秒）：setenv bootdelay 3；

4. 保存配置：saveenv，提示保存成功；

5. 重启设备，再次printenv——修改完全消失，变回默认值！

问题的本质在哪里？

二、根因分析

要理解这个现象，需要先搞清楚U-Boot环境变量的存储机制。U-Boot在编译时通过一系列CONFIG宏来决定环境变量的存储位置，而瑞芯微平台的SDK默认配置是：

CONFIG_ENV_IS_NOWHERE

这个配置的语义非常直白——环境变量“无处可存”，这个配置下，环境变量仅存在内存中，saveenv只是临时写入内存，断电 / 重启后内存数据清空，变量自然恢复默认，这就是修改失效的根源。

想要永久保存变量，必须开启存储介质持久化配置，瑞芯微平台常用且推荐以下选项：

配置宏	存储介质
CONFIG_ENV_IS_IN_MMC	eMMC / SD卡
CONFIG_ENV_IS_IN_NAND	NAND Flash
CONFIG_ENV_IS_IN_SPI_FLASH	SPI Flash
CONFIG_ENV_IS_IN_BLK_DEV	BLK框架层设备（RK平台推荐）

因此对于瑞芯微平台，尤其是使用eMMC作为存储介质的场景，推荐启用CONFIG_ENV_IS_IN_MMC，将环境变量直接写入eMMC的指定扇区，实现真正的持久化存储

三、解决方案

眺望电子的瑞芯微系列核心板均使用 EMMC 颗粒存储，打开CONFIG_ENV_IS_IN_MMC，搞定永久保存。

3.1开启Uboot核心配置

在U-Boot的配置中，关闭CONFIG_ENV_IS_NOWHERE，并启用：

CONFIG_ENV_IS_IN_MMC

同时需要关注两个关键参数：

CONFIG_ENV_OFFSET 0x3f8000 // 环境变量在eMMC中的起始偏移地址CONFIG_ENV_SIZE 0x8000 // 环境变量占用空间大小（默认32KB）

注意：CONFIG_ENV_OFFSET和CONFIG_ENV_SIZE的具体值需要根据你的分区表和固件布局来确认。后续配置fw_env.config时也会用到这两个值，务必保持一致。

完成上述配置后重新编译U-Boot并烧录，此时通过setenv + saveenv修改的环境变量就会被写入eMMC，重启后依然有效。

3.2Linux 用户空间操作环境变量

开发后期，不想反复进 U-Boot 命令行，可在 Linux 系统下用fw_printenv/fw_setenv工具直接读写 EMMC 中的 U-Boot 环境变量，使用前需要确保：

已启用 CONFIG_ENV_IS_IN_MMC（否则工具读取不到有效数据）

正确配置 fw_env.config

在U-Boot源码目录下执行：

./make.shenv

执行命令后生成文件

此处需要配置env文件，匹配 EMMC 偏移和大小

git diff fw_env.configdiff --git a/u-boot/tools/env/fw_env.config b/u-boot/tools/env/fw_env.configindex 7916ebd..fd2f7aa 100644--- a/u-boot/tools/env/fw_env.config+++ b/u-boot/tools/env/fw_env.config@@ -8,8 +8,8 @@# NOR example# MTD device name Device offset Env. size Flash sector size Number of sectors-/dev/mtd1 0x0000 0x4000 0x4000-/dev/mtd2 0x0000 0x4000 0x4000+#/dev/mtd1 0x0000 0x4000 0x4000+#/dev/mtd2 0x0000 0x4000 0x4000# MTD SPI-dataflash example# MTD device name Device offset Env. size Flash sector size Number of sectors@@ -23,7 +23,7 @@# end of the device/partition, rather than a forwards offset from the start.# Block device example-#/dev/mmcblk0 0xc0000 0x20000+/dev/mmcblk0 0x3f8000 0x80000#/dev/mmcblk0 -0x20000 0x20000# VFAT example

编译后将fw_env.config 移动到板子的/etc 路径下；

将fw_printenv 移动到板子的/usr/local/bin 路径下；

后续可用该工具进行boot的变更，进行fw_printenv 操作前需要先进行fw_printenv 的软连接

ln-s /usr/bin/fw_printenv /usr/bin/fw_setenv

fw_printenv 查看某个变量：

fw_printenvbootdelay

使用fw_setenv设置环境变量：

fw_setenvbootdelay3fw_printenv

删除一个环境变量：fw_setenv 变量后不带参数即为删除该变量

fw_setenvbootdelay

注意：如果配置了CONFIG_ENV_IS_IN_MMC 配置，系统启动时会从emmc中读取env信息，此处EMMC的env信息并不会随着烧录而进行更改将会永远保持不变。

可以通过瑞芯微的擦除所有扇区工具进行清除，清除该EMMC的env信息之后，后续初次重启将会变为默认的env信息。

四、进阶操作

如果需要固件携带一组默认的环境变量，而不是依赖首次启动后的手动配置，那如何从源码中进行环境变量的更改呢？？？

要想从源码目录进行参数的更改需要进行如下操作：

默认环境变量定义在：

u-boot/include/env_default.h

找到default_environment数组，这里列出了所有编译期固化的环境变量。例如，修改bootdelay的默认值，可以找到：

"bootdelay="__stringify(CONFIG_BOOTDELAY)"\0"

然后修改对应的CONFIG_BOOTDELAY配置即可。

如果需要添加全新的自定义环境变量，直接在数组中添加一行：

diff--git a/u-boot/include/env_default.h b/u-boot/include/env_default.hindex 853c290..446bfe6100644---a/u-boot/include/env_default.h+++b/u-boot/include/env_default.h@@-103,6+103,7@@ const uchar default_environment[]={#ifdefCONFIG_SYS_SOC "soc=" CONFIG_SYS_SOC "\0"#endif+ "YWF_ENV=" "2002""\0"#ifdefCONFIG_SILENT_CONSOLE "silent=enable\0"#endif