(精)嵌入式Linux的U-boot系統启动过程.doc

嵌入式Linux的U-boot系统启动过程 本章基于Intel公司的pxa270芯片分析U-Boot的工作机制，介绍了嵌入式Linux交叉开发工具ELDK（Embedded Linux Development Kit），说明配置安装U-Boot到特定主板、交叉编译调试Linux的方法，分析了U-Boot的构架。 目录 [隐藏] 1 BootLoad启动方式 1.1 网络启动方式 1.2 2．磁盘启动方式 1.3 3．Flash启动方式 2 U-Boot介绍 2.1 U-Boot功能介绍 2.2 U-Boot安装 2.3 U-Boot命令介绍 2.4 U-Boot环境变量 2.5 U-Boot脚本 2.6 U-Boot单独应用程序 2.7 位图支持 3 2 ELDK工具介绍 3.1 下载与编译 3.2 建立开发系统 3.3 编译安装Linux内核 3.4 启动嵌入式Linux 3.5 Flash文件系统 3.6 根文件系统的设计与编译 3.7 覆盖层文件系统 3.8 调试 3.8.1 （1）U-Boot的调试 3.8.2 （2）Linux内核调试 3.8.3 （3）远程调试应用程序 BootLoad启动方式 Bootloader的主要功能是引导操作系统启动，开放源代码的BootLoader种类很多，常用的BootLoader的功能说明如表1所 示。 表1 常用BootLoader的功能说明 Bootloader名 是否终端监视 描??? 述 x86 ARM PowerPC LILO 否 Linux磁盘引导程序 是 否 否 GRUB 否 GNU的LILO替代程序 是 否 否 Loadlin 否 从DOS引导Linux 是 否 否 ROLO 否 从ROM引导Linux而不需要BIOS 是 否 否 Etherboot 否 通过以太网卡启动Linux系统的固件 是 否 否 LinuxBIOS 否 完全替代BUIS的Linux引导程序 是 否 否 BLOB 否 LART等硬件平台的引导程序 否 是 否 U-boot 是 通用引导程序 是 是 是 RedBoot 是 基于eCos的引导程序 是 是 是 网络启动方式 这种方式开发板不需要配置较大的存储介质，跟无盘工作站有点类似。但是使用这种启动方式之前，需要把Bootloader安装到板上的EPROM或 者Flash中。Bootloader通过以太网接口远程下载Linux内核映像或者文件系统。第4章介绍的交叉开发环境就是以网络启动方式建立的。这种 方式对于嵌入式系统开发来说非常重要。 使用这种方式也有前提条件，就是目标板有串口、以太网接口或者其他连接方式。串口一般可以作为控制台，同时可以用来下载内核影像和 RAMDISK文件系统。串口通信传输速率过低，不适合用来挂接NFS文件系统。所以以太网接口成为通用的互连设备，一般的开发板都可以配置10M以太网 接口。 对于PDA等手持设备来说，以太网的RJ-45接口显得大了些，而USB接口，特别是USB的迷你接口，尺寸非常小。对于开发的嵌入式系 统，可以把USB接口虚拟成以太网接口来通讯。这种方式在开发主机和开发板两端都需要驱动程序。 另外，还要在服务器上配置启动相关网络服务。Bootloader下载文件一般都使用TFTP网络协议，还可以通过DHCP的方式动态配置 IP地址。 DHCP/BOOTP服务为Bootloader分配IP地址，配置网络参数，然后才能够支持网络传输功能。如果Bootloader可以 直接设置网络参数，就可以不使用DHCP。 TFTP服务为Bootloader客户端提供文件下载功能，把内核映像和其他文件放在/tftpboot目录下。这样 Bootloader可以通过简单的TFTP协议远程下载内核映像到内存。如图6.1所示。 图6.1 网络启动示意图 大部分引导程序都能够支持网络启动方式。例如：BIOS的PXE（Preboot Execution Environment）功能就是网络启动方式；U-Boot也支持网络启动功能。 2．磁盘启动方式 传统的Linux系统运行在台式机或者服务器上，这些计算机一般都使用BIOS引导，并且使用磁盘作为存储介质。如果进入BIOS设置菜单，可以探 测处理器、内存、硬盘等设备，可以设置BIOS从软盘、光盘或者某块硬盘启动。也就是说，BIOS并不直接引导操作系统。那么在硬盘的主引导区，还需要一 个Bootloader。这个Bootloader可以从磁盘文件系统中把操作系统引导起来。 Linux传统上是通过LILO（LInux