嵌入式linux-系统移植，搭建嵌入式Linux开发环境，嵌入式Linux内核结构，Android系统结构，开发板启动流程，安装TFTP，安装NFS，制作SD卡，并从SD卡启动，fastboot烧写

2023-11-06 23:10
文章标签 linux android 系统 安装 流程 启动 开发 搭建 环境 移植 制作 sd 嵌入式 内核 nfs tftp 开发板 系统结构 烧写 fastboot

本文主要是介绍嵌入式linux-系统移植，搭建嵌入式Linux开发环境，嵌入式Linux内核结构，Android系统结构，开发板启动流程，安装TFTP，安装NFS，制作SD卡，并从SD卡启动，fastboot烧写，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

  • 1，通用嵌入式系统软件组成部分
  • 2，嵌入式Linux内核结构
  • 3，Android系统
  • 4，开发板启动流程
  • 5，搭建嵌入式Linux开发环境的主要工作
  • 6，ubuntu环境
    • 6.1，交叉编译工具链安装
    • 6.2，安装TFTP
      • 6.2.1，TFTP介绍
      • 6.2.2，主机端tftp服务器配置
    • 6.3，安装主机端NFS
  • 7，制作SD卡，并从SD卡启动 （使用的是2010版本u-boot，支持fastboot烧写的）
    • 7.2，fastboot烧写
  • 8，目标机搭建
    • 8.1，PING通Ubuntu和目标机（开发板）
      • 8.1.1，确认板子和电脑是能通信的
        • 8.1.1.1，windows10系统默认是ping不通的，需要在防火墙中设置
        • 8.1.1.2，电脑用的无线，开发板用网线连电脑，开发板能ping同有线网卡，ping不通无线网卡。ububtu能ping通无线网卡，ping不通有线网卡
      • 8.1.2，确认电脑和虚拟机时能通信
      • 8.1.3，确认板子能和虚拟机能通讯
    • 8.2，网络自动 tftp 加载内核，并挂载nfs rootfs 启动
      • 8.2.1 开发板启动流程

1，通用嵌入式系统软件组成部分

无os嵌入式系统组成图
有os嵌入式系统组成图
  1. 应用访问内核要通过系统调用
  2. 内核访问硬件要通过映射

2，嵌入式Linux内核结构

在这里插入图片描述

3，Android系统

在这里插入图片描述

4，开发板启动流程

在这里插入图片描述

  1. 在BootLoader阶段，会有一个3，2，1倒计时
  2. 计时结束之前敲键盘就会干预开发板启动，此时就进行一些交互命令
  3. 不干预，开发板就回去加载内核

5，搭建嵌入式Linux开发环境的主要工作

准备开发主机、目标机（开发板）以及二者的连接介质
准备目标机代码
安装交叉工具链
开发主机上安装的软件（为方便调试）
终端软件（putty、minicom）
tftp服务（传文件）
nfs服务（同步）
目标机安装（u-boot烧写调试）
SD卡方式
Fastboot方式 （成功后，板子有串口信息输出）
主机和目标机能联通
网络自动 tftp 加载内核，并挂载nfs rootfs 启动

6，ubuntu环境

在这里插入图片描述

6.1，交叉编译工具链安装

https://blog.csdn.net/m0_37542524/article/details/85650128

6.2，安装TFTP

6.2.1，TFTP介绍

  1. 使用条件是：
    需要网络连接
    主机端需要安装 tftp 服务器软件
    目标机需要实现tftp客户端（实际上目标机不需要再次安装tftp客户端，bootloader中带了TFTP功能）
  2. 优点：
    传输速度快
    可以将编译好的内核下载到目标机，提高开发效率
    tftp 是用来下载远程文件的最简单网络协议，它基于udp协议而实现。嵌入式 linux 的 tftp 开发环境包括两个方面：
    一是 linux 开发主机端的 tftp-server 支持，
    二是嵌入式目标系统的 tftp-client 支持。

6.2.2，主机端tftp服务器配置

1、检查是否安装tftp server
$dpkg -s tftpd-hpa
如果未安装，安装 tftp-server
$apt-get install tftpd-hpa tftp-hpa

linux@linux:~$ dpkg -s tftpd-hpa
dpkg-query: package 'tftpd-hpa' is not installed and no information is available
Use dpkg --info (= dpkg-deb --info) to examine archive files,
and dpkg --contents (= dpkg-deb --contents) to list their contents.
linux@linux:~$ apt-get install tftpd-hpa tftp-hpa
E: Could not open lock file /var/lib/dpkg/lock - open (13: Permission denied)
E: Unable to lock the administration directory (/var/lib/dpkg/), are you root?
linux@linux:~$ sudo apt-get install tftpd-hpa tftp-hpa
[sudo] password for linux: 
。
。
。
。

2、修改文件vim /etc/default/tftpd-hpa，开启tftp服务
sudo vi /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME=“tftp”
TFTP_DIRECTORY="/tftpboot"
TFTP_ADDRESS=“0.0.0.0:69”
TFTP_OPTIONS="-c -s -l"

# /etc/default/tftpd-hpaTFTP_USERNAME="tftp"
#TFTP_DIRECTORY="/var/lib/tftpboot"
TFTP_DIRECTORY="/tftpboot"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="--secure"

3、创建tftpboot目录，启动 tftp-server
$mkdir /tftpboot
$chmod a+w /tftpboot
$service tftpd-hpa restart

linux@linux:~$ sudo mkdir /tftpboot
linux@linux:~$ ls
ARM_4412  Desktop    Downloads         gcc-4.6.4         Music     Public     test    vimconfig
core      Documents  examples.desktop  gcc-4.6.4.tar.xz  Pictures  Templates  Videos  vmware-tools-distrib
linux@linux:~$ sudo chmod a+w /tftpboot/
linux@linux:~$ ls /
bin   cdrom  etc         home        lib         media  opt   root  sbin  sys       tmp  var
boot  dev    ftp_server  initrd.img  lost+found  mnt    proc  run   srv   tftpboot  usr  vmlinuzlinux@linux:~$ sudo service tftpd-hpa restart
tftpd-hpa stop/waiting
tftpd-hpa start/running, process 11405

重启tftp需要管理员权限

4、 准备带传输的文件
$cp u-boot-fs4412.bin uImage exynos4412-fs4412.dtb /tftpboot
5、本机自环测试
#tftp 127.0.0.1
tftp>get
tftp>put
tftp>q
ls //有看到获取的文件，表示该tftp服务是OK的

linux@linux:~$ tftp localhost
tftp> get aaa
Error code 1: File not found
tftp> get uImage
tftp> quit
linux@linux:~$ ls
aaa       core     Documents  examples.desktop  gcc-4.6.4.tar.xz  Pictures  Templates  uImage  vimconfig
ARM_4412  Desktop  Downloads  gcc-4.6.4         Music             Public    test       Videos  vmware-tools-distrib
linux@linux:~$ rm uImage 
linux@linux:~$ ls
aaa       core     Documents  examples.desktop  gcc-4.6.4.tar.xz  Pictures  Templates  Videos     vmware-tools-distrib
ARM_4412  Desktop  Downloads  gcc-4.6.4         Music             Public    test       vimconfig
linux@linux:~$

6.3，安装主机端NFS

1、检查nfs服务是否安装
$ service nfs-kernel-server
如果未安装需安装 sudo apt-get install nfs-kernel-server

linux@linux:~$ service nfs-kernel-server
nfs-kernel-server: unrecognized service
linux@linux:~$ sudo apt-get install nfs-kernel-server
。
。
。
linux@linux:~$ service nfs-kernel-server* Usage: nfs-kernel-server {start|stop|status|reload|force-reload|restart}

2、修改 /etc/exports 文件为
#/etc/exports: the access control list for filesystems which may be exported
/nfs/rootfs *(rw,sync,no_root_squash)

linux@linux:~$ sudo vi /etc/exports 
linux@linux:~$ cat /etc/exports 
# /etc/exports: the access control list for filesystems which may be exported
#		to NFS clients.  See exports(5).
#
# Example for NFSv2 and NFSv3:
# /srv/homes       hostname1(rw,sync,no_subtree_check) hostname2(ro,sync,no_subtree_check)
#
# Example for NFSv4:
# /srv/nfs4        gss/krb5i(rw,sync,fsid=0,crossmnt,no_subtree_check)
# /srv/nfs4/homes  gss/krb5i(rw,sync,no_subtree_check)
##/etc/exports: the access control list for filesystems which may be exported 
/nfs/rootfs  *(rw,sync,no_root_squash)

3、准备内容
$ sudo mkdir /nfs
$ sudo chmod 777 /nfs
$ cd /nfs
$ cp rootfs.tar.xz . 它已制作好的根文件系统
$ tar -xvf rootfs.tar.xz
$ sudo chmod 777 rootfs

linux@linux:~$ sudo mkdir /nfs
linux@linux:~$ sudo chmod 777 /nfs
linux@linux:~$ ls /
bin   cdrom  etc         home        lib         media  nfs  proc  run   srv  tftpboot  usr  vmlinuz
boot  dev    ftp_server  initrd.img  lost+found  mnt    opt  root  sbin  sys  tmp       var
linux@linux:~$ cd /nfs/
linux@linux:/nfs$ ls
linux@linux:/nfs$ cp /mnt/hgfs/Linuxsharexiaomei/镜像文件/rootfs.tar.xz .
linux@linux:/nfs$ ls
rootfs.tar.xz
linux@linux:/nfs$ tar -xvf rootfs.tar.xz 
.
.
.
linux@linux:/nfs$ ls
rootfs  rootfs.tar.xz
linux@linux:/nfs$ rm rootfs.tar.xz 
linux@linux:/nfs$ ls
rootfs
linux@linux:/nfs$ sudo chmod 777 rootfs 
linux@linux:/nfs$ ls
rootfs

4、重启 nfs 服务
$ sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

linux@linux:/nfs$ sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart* Stopping NFS kernel daemon                                                                                                               [ OK ] * Unexporting directories for NFS kernel daemon...                                                                                         [ OK ] * Exporting directories for NFS kernel daemon...                                                                                                  exportfs: /etc/exports [3]: Neither 'subtree_check' or 'no_subtree_check' specified for export "*:/nfs/rootfs".Assuming default behaviour ('no_subtree_check').NOTE: this default has changed since nfs-utils version 1.0.x[ OK ]* Starting NFS kernel daemon

5、测试nfs服务是否安装成功
$ sudo mount -t nfs localhost:/nfs/rootfs/ /mnt/
$ ls /mnt/ 如果其中的内容和/nfs/rootfs中一致。 表示有挂载成功
$ sudo umount /mnt

linux@linux:/nfs$ sudo mount -t nfs localhost:/nfs/rootfs/ /mnt/
linux@linux:/nfs$ ls /mnt/
bin  dev  etc  lib  linuxrc  mnt  proc  root  sbin  sys  tmp  usr  var
linux@linux:/nfs$ ls rootfs/
bin  dev  etc  lib  linuxrc  mnt  proc  root  sbin  sys  tmp  usr  var
linux@linux:/nfs$ 
linux@linux:/nfs$ sudo umount /mnt

7，制作SD卡，并从SD卡启动 （使用的是2010版本u-boot，支持fastboot烧写的）

目标机安装（u-boot烧写调试） – 需要SD卡

将sdfuse_q 拷贝到Linux下
将SD卡插入电脑并识别
进入sdfuse_q执行如下操作
$ sudo ./mkuboot.sh /dev/sdb /*出现下面的信息，表示SD启动盘制作成功
Fuse FS4412 trustzone uboot file into SD card
/dev/sdb reader is identified.
u-boot-fs4412.bin fusing…
1029+1 records in
1029+1 records out
527104 bytes (527 kB) copied, 5.31834 s, 99.1 kB/s
u-boot-fs4412.bin image has been fused successfully.
Eject SD card
*/

linux@linux:~$ cp /mnt/hgfs/Linuxsharexiaomei/sdfuse_q . -a
linux@linux:~$ ls
aaa       core     Documents  examples.desktop  gcc-4.6.4.tar.xz  Pictures  sdfuse_q   test    vimconfig
ARM_4412  Desktop  Downloads  gcc-4.6.4         Music             Public    Templates  Videos  vmware-tools-distrib
linux@linux:~$ cd sdfuse_q/
linux@linux:~/sdfuse_q$ ls
add_padding  add_padding.c  add_sign  add_sign.c  chksum  chksum.c  Makefile  mkuboot.sh  sd_fusing_exynos4x12.sh  u-boot-fs4412.bin
linux@linux:~/sdfuse_q$ sudo ./mkuboot.sh /dev/sdb
Fuse FS4412 trustzone uboot file into SD card
/dev/sdb reader is identified.
u-boot-fs4412.bin fusing...
1029+1 records in
1029+1 records out
527104 bytes (527 kB) copied, 41.5004 s, 12.7 kB/s
u-boot-fs4412.bin image has been fused successfully.
Eject SD card

关闭开发板电源，将拨码开关SW1调至(1000)(SD启动模式)
刚才做好的SD启动盘插入SD卡插槽
打开电源
串口终端有如下信息，表示成功：
在这里插入图片描述

7.2，fastboot烧写

{//---fastboot烧写 连接USB线到板子上的USB OTG口 连接串口线到板子的COM2口   重启板子，并快速停下,在串口终端输入下面命令 /*如果有有需要，可以格式化 eMMC 并创建分区$ fdisk -c 0$ fatformat mmc 0:1$ ext3format mmc 0:2$ ext3format mmc 0:3$ ext3format mmc 0:4*/$ reset    重启切换到2010版的sd卡启动  $ fastboot  //会提示装驱动，选中第一天_环境搭建里的fastboot_driver 安装 	打开dos终端 进入USB_fastboot_tool\platform-tools目录输入> fastboot.exe flash bootloader u-boot-fs4412.bin  /*同理可以烧录其它镜像> fastboot.exe flash kernel zImage> fastboot.exe flash ramdisk ramdisk-uboot.img> fastboot.exe flash system system.img> fastboot -w*/关闭开发板电源，将拨码开关SW1调至0110(EMMC启动模式)后打开电源从flash 的u-boot启动  /*如果启动失败,可以通过拨号开关恢复到SD卡方式启动如果启动成功，想恢复到原来的u-boot启动 （第一次输入reset后会自动切换回去，不用拔拨号开关）   */}

8，目标机搭建

8.1，PING通Ubuntu和目标机（开发板）

在这里插入图片描述

注意：板子，电脑，虚拟机三个要处于同一个网段比如192.168.2.100 / 192.168.2.56 /192.168.2.32

  1. 查看电脑网络信息
  2. 根据电脑网络信息设置开发板网络配置
  3. 根据电脑网络信息设置Ubuntu网络配置

8.1.1，确认板子和电脑是能通信的

	 假设电脑网卡ip 为192.168.9.222  255.255.255.0 192.168.9.1启动板子，快速按任意键停在boot处,设置u-boot 的环境变量# setenv serverip 192.168.9.120    //注意它与虚拟机里 ubuntu 的ip要一致# setenv ipaddr 192.168.9.9# setenv gatewayip  192.168.9.1# pri  /*查看设置后效果 				FS4412 # pribaudrate=115200bootargs=root=/dev/nfs nfsroot=192.168.9.120:/nfs/rootfs rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.9.9bootcmd=tftp 41000000 uImage;tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb;bootm 41000000 - 42000000bootdelay=3ethact=dm9000ethaddr=11:22:33:44:55:66gatewayip=192.168.9.1ipaddr=192.168.9.9netmask=255.255.255.0serverip=192.168.9.120*/# ping 192.168.9.222   //测试网络是否连通  ,注意在u-boot中， 它能ping电脑， 电脑不能ping它  //注意，要拔掉jtag线，否则ping 会重启  host 192.168.9.222 is alive    //is alive 表示ok    # saveenv   保存设置
8.1.1.1，windows10系统默认是ping不通的，需要在防火墙中设置

在这里插入图片描述

8.1.1.2，电脑用的无线，开发板用网线连电脑，开发板能ping同有线网卡，ping不通无线网卡。ububtu能ping通无线网卡，ping不通有线网卡
描述有线网卡通过网线连接开发板无线网卡，和Ubuntu桥接
网卡信息
开发板信息
开发板ping电脑
Ubuntu信息
ubuntu ping电脑 linux@linux:~$ ping 192.168.199.109
PING 192.168.199.109 (192.168.199.109) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.199.109: icmp_seq=1 ttl=128 time=0.889 ms
64 bytes from 192.168.199.109: icmp_seq=2 ttl=128 time=0.297 ms
64 bytes from 192.168.199.109: icmp_seq=3 ttl=128 time=1.31 ms
64 bytes from 192.168.199.109: icmp_seq=4 ttl=128 time=1.09 ms
^C
linux@linux:~$ ping 192.168.199.24
PING 192.168.199.24 (192.168.199.24) 56(84) bytes of data.
From 192.168.199.100 icmp_seq=1 Destination Host Unreachable
From 192.168.199.100 icmp_seq=2 Destination Host Unreachable
From 192.168.199.100 icmp_seq=3 Destination Host Unreachable
^C

问题原因

8.1.2，确认电脑和虚拟机时能通信

	编辑 -> 虚拟网络编辑器  -> 	 VMnet0 桥接到（选连板子的网卡） //注意不要用automic，应手动指定对应的网卡	                             虚拟机 -> 设置 -> 网卡适配器  -> 自定义 (选 VMnet0)    /*使虚拟机内的虚拟网卡，关联到电脑实际用到的网卡       通过选VMnet0 和 VMnet1 。实现连板子，还是上internet的切换*/                                     点ubuntu右上角网络图标 -> 右键选编辑连接 -> 全删掉 -> 添加（改新连接名称为board) -> IPV4 设置 -> 方法（选手动） -> 点添加 设置为 192.168.9.120 255.255.255.0 192.168.9.1 并保存退出		点右上角网络图标，先断开,再选board连接  // 通过选board,和internet 实现连板子，还是上internet的切换
$ ifconfig //看ip是否已变为了192.168.9.120
$ ping 192.168.9.222  //测试电脑和虚拟机是否联通 （如不通，可尝试修复一下网卡，重启虚拟机）

8.1.3，确认板子能和虚拟机能通讯

	$ reset  重启boot$ ping 192.168.9.120         //注意： boot阶段是板子能ping 电脑 ，电脑不能ping板子host 192.168.9.120 is alive  //通讯OK  ,失败会显示not alive
  • 可以观察到一个现象：Ubuntu ping开发板，是ping不通的，此时，用开发板ping一下Ubuntu,是可以ping通的，同时会观察到，Ubuntu ping开发板，ping通了，接着马上又ping不通了
  • 这个现象表明链接时没问题的

8.2，网络自动 tftp 加载内核，并挂载nfs rootfs 启动

自启动命令bootcmd

 # setenv bootcmd tftp 41000000 uImage\;tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb\;bootm 41000000 - 42000000	/* 设置tftp方式加载内核setenv bootcmd    设置环境变量（自启动命令 bootcmd)tftp 41000000 uImage\;  通过tftp从虚拟机/tftpboot目录下下载内核uImage到板子的内存  41000000 处。    \; 用于分割多个命令tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb   通过tftp下载设备树文件 exynos4412-fs4412.dtb 到板子的内存  42000000 处bootm 41000000 - 42000000   启动内核（41000000处放的是内核uImage, 42000000处放的是设备树文件）*/  # setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.9.120:/nfs/rootfs rw console=ttySAC2,115200 clk_ignore_unused init=/linuxrc ip=192.168.9.9	 /* 挂载nfs  rootfssetenv bootarg  设置环境变量（ bootarg是启动参数）root=/dev/nfs  指定根文件系统类型是 nfsnfsroot=192.168.9.120:/nfs/rootfs  指定nfs rootfs的位置 （是在ip 是192.168.9.120的机器上(ubuntu) ，的/nfs/rootfs目录下）. 注意/nfs/rootfs必须和前面NFS服务配置文件设置一致     	   ttySAC2,115200 	串口2 ，波特率115200init=/linuxrc （init表示指定板子第一个运行的程序/linuxrc）ip=192.168.9.9  开发板ip*/# savenenv //保存环境变量掉电重启动板子  /* 看能否挂载nfs rootfs成功能看到下面信息表示成功[root@farsight ]# lsetc      linuxrc  proc     sbin     tmp      varbin      dev      lib      mnt      root     sys      usr在里面创建文件，电脑的/nfs/rootfs上同步变化*/

在这里插入图片描述

  1. tftp 41000000 uImage; //下载内核uImage到开发板内存的41000000地址
  2. tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb; //下载设备树文件exynos4412-fs4412.dtb到开发板内存的42000000地址
  3. bootm 41000000 - 42000000; //启动内核

8.2.1 开发板启动流程

在这里插入图片描述

  1. 在BootLoader阶段，会有一个3，2，1倒计时
  2. 计时结束之前敲键盘就会干预开发板启动，此时就进行一些交互命令
  3. 不干预，开发板就会去加载内核（实际上bootcmd命令,按命令的先后顺序执行）

这篇关于嵌入式linux-系统移植，搭建嵌入式Linux开发环境，嵌入式Linux内核结构，Android系统结构，开发板启动流程，安装TFTP，安装NFS，制作SD卡，并从SD卡启动，fastboot烧写的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/359616。

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