(精)嵌入式Linux的U-boot系统启动过程.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 o 1.1 网络启动方式o 1.2 2磁盘启动方式o 1.3 3Flash启动方式 2 U-Boot介绍 o 2.1 U-Boot功能介绍o 2.2 U-Boot安装o 2.3 U-Boot命令介绍o 2.4 U-Boot环境变量o 2.5 U-Boot脚本o 2.6 U-Boot单独应用程序o 2.7 位图支持 3 2 ELDK工具介绍 o 3.1 下载与编译o 3.2 建立开发系统o 3.3 编译安装Linux内核o 3.4 启动嵌入式Linuxo 3.5 Flash文件系统o 3.6 根文件系统的设计与编译o 3.7 覆盖层文件系统o 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 LOader）引导的，后来又出现了GNU的软件GRUB（GRand Unified Bootloader）。这2种Bootloader广泛应用在X86的Linux系统上。你的开发主机可能就使用了其中一种，熟悉它们有助于配置多种系 统引导功能。 LILO软件工程是由Werner Almesberger创建，专门为引导Linux开发的。现在LILO的维护者是John Coffman，最新版本下载站点：。LILO有详细的 文档，例如LILO套件中附带使用手册和参考手册。此外，还可以在LDP的LILO mini-HOWTO中找到LILO的使用指南。 GRUB是GNU计划的主要bootloader。GRUB最初是由Erich Boleyn为GNU Mach操作系统撰写的引导程序。后来有Gordon Matzigkeit和Okuji Yoshinori接替Erich的工作，继续维护和开发GRUB。GRUB的网站/software/grub/上 有对套件使用的说明文件，叫作GRUB manual。GRUB能够使用TFTP和BOOTP或者DHCP通过网络启动，这种功能对于系统开发过程很有用。 除了传统的Linux系统上的引导程序以外，还有其他一些引导程序，也可以支持磁盘引导启动。例如：LoadLin可以从DOS下启动 Linux；还有ROLO、LinuxBIOS，U-Boot也支持这种功能。 3Flash启动方式 大多数嵌入式系统上都使用Flash存储介质。Flash有很多类型，包括NOR Flash、NAND Flash和其他半导体盘。其中，NOR Flash（也就是线性Flash）使用最为普遍。 NOR Flash可以支持随机访问，所以代码是可以直接在Flash上执行的。Bootloader一般是存储在Flash芯片上的。另外，Linux内核映像 和RAMDISK也可以存储在Flash上。通常需要把Flash分区使用，每个区的大小应该是Flash擦除块大小的整数倍。图6.2是 Bootloader和内核映像以及文件系统的分区表。 图6.2 Flash存储示意图 Bootloader一般放在Flash的底端或者顶端，这要根据处理器的复位向量设置。要使Bootloader的入口位于处理器上电执 行第一条指令的位置。 接下来分配参数区，这里可以作为Bootloader的参数保存区域。 再下来内核映像区。Bootloader引导Linux内核，就是要从这个地方把内核映像解压到RAM中去，然后跳转到内核映像入口执行。 然后是文件系统区。如果使用Ramdisk文件系统，则需要Bootloader把它解压到RAM中。如果使用JFFS2文件系统，将直接 挂接为根文件系统。这两种文件系统将在第12章详细讲解。 最后还可以分出一些数据区，这要根据实际需要和Flash大小来考虑了。 这些分区是开发者定义的，Bootloader一般直接读写对应的偏移地址。到了Linux内核空间，可以配置成MTD设备来访问 Flash分区。但是，有的Bootloader也支持分区的功能，例如：Redboot可以创建Flash分区表，并且内核MTD驱动可以解析出 redboot的分区表。 除了NOR Flash，还有NAND Flash、Compact Flash、DiskOnChip等。这些Flash具有芯片价格低，存储容量大的特点。但是这些芯片一般通过专用控制器的I/O方式来访问，不能随机访 问，因此引导方式跟NOR Flash也不同。在这些芯片上，需要配置专用的引导程序。通常，这种引导程序起始的一段代码就把整个引导程序复制到RAM中运行，从而实现自举启动，这 跟从磁盘上启动有些相似。 U-Boot介绍 U-Boot功能介绍 PC机引导加载程序由BIOS和OS BootLoader（通常为GRUB）组成，嵌入式系统一般没有BIOS这样的固件程序，系统的引导加载完全由BootLoader完成。不同的系 统，boot Loader是不同的。Boot Loader有许多开放源代码，但在标准Linux中没有，需要用户从网上下载。 BootLoader包括LILO、GRUB、Loadlin、BOLB、U-boot、RedBoot等多种，其中，GRUB是LILO 的继任者，用于PC机，Loadlin用于从DOS装载Linux；BLOB来自LART（Luser Attitude Readjustment Tool）项目，用于引导加载基于StorngARM CPU的单个主板计算机；U-boot（Universal loader）是通用的开源引导程序，常用于基于ARM、PowerPC、MIPS构架的嵌入式Linux系统的引导，也用于NetBSD和 VxWorks等多种操作系统的引导。 U-Boot支持的主要功能列出如下： 系统引导功能。 支持NFS挂载、RAMDISK 系统引导 压缩或非压缩形式的根文件系统。 支持NFS挂载、从Flash中引导压缩或非压缩的Linux内核。 具有强大的操作系统接口功能，可灵活设置、传递多个参数给操作系统，支持目标板环境参数的多种存储方式，如Flash、NVRAM、 EEPROM。 支持CRC32校验，可校验Flash中内核、RAMDISK镜像文件是否完好。 支持串口、SDRAM、Flash、以太网、LCD、NVRAM、EEPROM、键盘、USB、PCMCIA、PCI、RTC等设备驱 动。 支持上电自检功能，如：SDRAM、Flash大小自动检测；SDRAM 故障检测；CPU型号检测等。 U-Boot有启动加载和下载两种操作模式，启动加载模式将操作系统加载到 RAM 中运行。下载模式是以某种通信方式从主机（Host）下载文件保存到目标机的 RAM 中，然后被 U-Boot 写到目标机上的FLASH中。这种模式下还提供一个简单的命令行接口。 U-Boot初始化目标板硬件，为嵌入式操作系统提供目标板硬件配置信息，完成嵌入式操作系统装载、引导和运行的固件程序。它能够将系统的 软硬件紧密衔接在一起。 Intel基于XScale架构的pxa27X ARM系列处理器，最高主频可达624MHz，加入了Wireless MMX技术，广泛应用于PDA、智能手机、PMP等产品的开发中，硬件的详细说明请参考产品手册。 ARM嵌入式系统复位后通常都从地址 0x00000000 开始执行，Boot Loader 就从这里开始。 Boot Loader分为由汇编语言实现的部分（称为stage1）和用C语言实现部分(称为stage2)。stage1的功能是硬件设备初始化、准备 RAM、将C语言实现部分拷贝RAM、设置好堆栈，并跳转到C语言实现部分入口点。stage1中的初始化过程列出如下： （1）设置GPIO控制器，以便能控制外围设备。 （2）屏蔽所有的中断。Boot Loader 的执行过程中不必响应任何中断。 （3）设置 CPU时钟频率。 （4）RAM 初始化。设置系统的内存控制器等。 （5）关闭 CPU 内部指令数据 cache。 （6）准备stage2的ram空间，拷贝stage2到ram，设置堆栈。堆栈设置在stage2_end-4的地方，向下增长。 （7）跳转到stage2的入口点即main函数开始执行stage2的代码。 跳转方法是使用了trampoline程序来包装了main函数，trampoline.S程序如下： .text.globl _trampoline_trampoline:blmain/* if main ever returns we just call it again */b_trampoline从这段代码可以看出，当从main函数中返回时，则再进入main函数。以防止程序异常中断。 执行完stage1后系统内存布局如图1所示。 图1 执行完stage1后系统内存布局图stage2的功能是初始化硬件、检测系统内存映射(memory map)、将 kernel 映像和根文件系统映像从 flash 上读到 RAM 中、设置启动参数、进入内核。进入stage2后，程序都是c语言实现的，stage2的第一个函数为main函数。 U-Boot安装 下载和编译U-Boot源代码，方法如下： #下载 $ cd /opt/eldk/usr/src $ wget ftp:/ftp.denx.de/pub/u-boot/u-boot-1.3.2.tar.bz2 $ rm -f u-boot $ bunzip2 help - alias for help askenv - get environment variables from stdin autoscr - run script from memory base - print or set address offset bdinfo - print Board Info structure boot - boot default, i.e., run bootcmd bootd - boot default, i.e., run bootcmd bootelf - Boot from an ELF image in memory bootm - boot application image from memory bootp - boot image via network using BootP/TFTP protocol bootstrap - program the I2C bootstrap EEPROM bootvx - Boot vxWorks from an ELF image cmp - memory compare coninfo - print console devices and information cp - memory copy crc32 - checksum calculation date - get/set/reset date & time dhcp - invoke DHCP client to obtain IP/boot params U-Boot环境变量 U-Boot环境是保存在永久存储中的一块内存，当U-Boot启动时拷贝到RAM中，存储配置系统的环境变量，并被CRC32校验和保护。一些环 境变量对U-Boot来说有特殊含义，可用这些环境变量配置U-Boot的行为。表1说明了环境变量的功能。 表1 U-Boot环境变量的说明环境变量 功能说明 bootdelay 定义复位等待执行bootcmd变量对应命令的时间（以秒为单位）。 baudrate 定义串口控制台的波特率。 netmask 定义以太网接口的掩码。 ethaddr 定义以太网接口的MAC地址。 bootfile 用TFTP装载的映像的名字。 bootargs 定义传递给Linux内核的启动参数。 bootcmd 定义自动启动时执行的几条命令。 serverip 定义tftp服务器端的IP地址。 ipaddr 定义本地的IP地址。 autoload 如果设置为no，命令rarpb、bootp或dhcp将仅从BOOTP/DHCP服务器执行配置查找，而不使用TFTP装载任何映像。 autostart 如果设置为yes，使用命令rarpb、bootp、dhcp、tftp、disk或docb装载的映像将被命令bootm自动启动。 loadaddr 命令tftp或loads等的缺省装载地址。 U-Boot的环境变量都有缺省值，用户可以修改用于改变U-Boot的行为，环境变量存储于EEPROMak Flash这样的永久存储区。环境变量用U-Boot命令setenv设置，一些设置样例列出如下： =setenv serverip 51=setenv ipaddr 52=setenv rootpath /opt/ruiva/xscale/rootfs =setenv bootargs root=/dev/nfs rw nfsroot=$(serverip):$(rootpath) ip=$(ipaddr) console= ttyS0,115200 mem=64M #通过bootm命令传递给内核的启动参数=setenv kernel_addr 30000000=setenv nfscmd tftp $(kernel_addr) uImage; bootm$(kernel_addr) #将uImage下载到指定的地址=run nfscmd #运行nfscmd脚本U-Boot脚本 U-Boot允许存储命令序列在纯文本文件中，用命令mkimage将该文件转换成脚本映像，该映像可用U-Boot命令autoscr执行。 例如：用户需要在许多目标板上运行下面命令序列，可将该命令序列存储在一个文本文件setenv-commands中，其内容如下： bash$ cat setenv-commands setenv loadaddr 00200000echo = U-Boot settings =setenv u-boot /tftpboot/TQM860L/u-boot.binsetenv u-boot_addr 40000000setenv load_u-boot tftp $loadaddr $u-bootsetenv install_u-boot protect off $u-boot_addr +$filesize;era $u-boot_addr +$filesize;cp.setenv update_u-boot run load_u-boot install_u-bootecho = Linux Kernel settings =setenv bootfile /tftpboot/TQM860L/uImagesetenv kernel_addr 40040000setenv load_kernel tftp $loadaddr $bootfile;setenv install_kernel era $kernel_addr +$filesize;cp.b $loadaddr $kernel_addr $filesizesetenv update_kernel run load_kernel install_kernelecho = Ramdisk settings =setenv ramdisk /tftpboot/TQM860L/uRamdisksetenv ramdisk_addr 40100000setenv load_ramdisk tftp $loadaddr $ramdisk;setenv install_ramdisk era $ramdisk_addr +$filesize;cp.b $loadaddr $ramdisk_addr $filesizesetenv update_ramdisk run load_ramdisk install_ramdiskecho = Save new definitions =saveenv转换成映像文件的方法列出如下： bash$ mkimage -T script -C none -n Demo Script File -d setenv-commands setenv.img Image Name: Demo Script File Created: Mon Jun 6 13:33:14 2005 Image Type: PowerPC Linux Script (uncompressed) Data Size: 1147 Bytes = 1.12 kB = 0.00 MB Load Address: 0x00000000 Entry Point: 0x00000000 Contents: Image 0: 1139 Bytes = 1 kB = 0 MB 在目标板上，用户可以像其他映像文件一样使用tftp这样的命令进行装载，然后，使用命令autoscr执行该映像，方法如下： = tftp 100000 /tftpboot/TQM860L/setenv.img U-Boot单独应用程序 U-Boot允许动态装载或运行 单个应用程序，该应用程序可以使用U-Boot资源，如：控制台I/O函数、内存分配或中断服务。编译U-Boot时，单个应用程序与U-Boot一起编 译。 位图支持 通过添加CFG_CMD_BMP选项到CONFIG_COMMAND命令选项，可以在U-Boot中打开位图支持，这将添加命令bmp到U- Boot配置的命令列表中。命令bmp可以在屏幕上显示图像。图像传送与显示的命令列出如下： = tftp 100000 /tftpboot/LWMON/denk_startup.bmpTFTP from server ; our IP address is 4Filename /tftpboot/LWMON/denk_startup.bmp.Load address: 0x100000Loading: #doneBytes transferred = 308278 (4b436 hex)= bmp info 100000Image size : 640 x 480Bits per pixel: 8Compression : 0= bmp display 100000许多用户期望在系统启动过程（约56秒）中看见图像，这种图像显示称为splash screen。U-Boot支持该功能。用户通过添加#define CONFIG_SPLASH_SCREEN到目标板的配置文件，就可打开splash screen支持，这意味着打开了位图支持。 目标板开机后，U-Boot将测试环境变量splashimage是否定义，它是否含有位图的地址，如果含有位图，目标板启动时将不显示启 动信息，而是显示splash screen。安装splash screen位图的方法列出如下： = tftp 100000 /tftpboot/denx_startup.bmpTFTP from server ; our IP address is 4Filename /tftpboot/denx_startup.bmp.Load address: 0x100000Loading: #doneBytes transferred = 308278 (4b436 hex)= cp.b 100000 41F80000 $filesizeCopy to Flash. done= setenv splashimage 41F80000= saveenvSaving Environment to Flash.Un-Protected 1 sectorsErasing Flash. doneErased 1 sectorsWriting to Flash. doneProtected 1 sectors= bmp info $splashimageImage size : 640 x 480Bits per pixel: 8Compression : 0为了实现U-Boot Splash Screen特征的支持，Linux内核加入了配置选项CONFIG_FB_PRE_INIT_FB，它允许跳过帧缓冲区（frame buffer）的某一部分，并再使用由U-Boot固件建立的帧缓冲区内容。这样，系统启动过程中可以显示一个启动图像，该图像就掩盖了系统启动过程中屏 幕输出。 2 ELDK工具介绍 ELDK（Embedded Linux Deveelopment Kit）包括GNU交叉开发工具（如：编译器、binutils、gdb等）、大量的预编译目标工具、目标系统需要的库、常用工具（如：ls、rm）、常 用服务器（如：DHCP、ftp）、U-Boot等。通过ELDK，目标板可以运行在控制台，并通过主机连接调试、装载映像文件等。 ELDK使用的主机操作系统通常为Fedora Core、Red Hat Linux、SuSE Linux、Debian、Ubuntu、Suse Linux、Mandrake、Slackware、Gentoo Linux和FreeBSD等类型Linux操作系统，支持的目标构架为PPC、ARM、MIPS等。 下载与编译 EKDK提供了源代码包和不同构架平台的二进制代码，可以方便地交叉编译所有源代码或单个软件包，提供了下载、在线调试、在线运行等多种工作方式。 用户可以下载源代码光盘或用版本管理工具git进行下载，用git下载的方法列出如下： $ cd /opt/eldk $ git clone git:/www.denx.de/git/eldk/build.git build $ git clone git:/www.denx.de/git/eldk/tarballs.git tarballs $ git clone git:/www.denx.de/git/eldk/SRPMS.git SRPMS 编译整个ELDK工具与软件包的方法列出如下： bash$ TARGET_CPU_FAMILY_LIST=8xx 85xx #CPU系列号 /opt/eldk/build.sh -a ppc #CPU构架 -n 2007-01-19 #编译结果存放目录名 -p /opt/eldk/build/ppc-2007-01-19 #编译前缀，编译目录存放路径 -r /opt/eldk/build/ppc-2007-01-19/results #输出存入目录 -w /opt/eldk/build/ppc-2007-01-19/work #工作目录 trg 47 47 #编译软件包的起始、结束编号，在文件tpckgs.lst与cpckgs.lst中在ELDK工具编译成功或下载有ELDK工具可执行代码后，可单独编译不同平台的源文件或软件包，方法如下： bash$ export CROSS_COMPILE=ppc_8xx- #编译器前缀，组成不同构架编译器bash$ $CROSS_COMPILEgcc -o hello_world hello_world.c #编译源文件bash$ $CROSS_COMPILErpm -iv .src.rpm #解压缩并安装源代码 bash$ $CROSS_COMPILErpmbuild -ba .spec #编译源代码包建立开发系统 开发时，主机需要与目标板交互，如：调试程序，控制目标板，下载程序映像到目标板，目标板的调试信息需要反回到主机等。为了与目标板交互，主机必须 建立开发环境，如：建立串行终端，配置TFTP服务器、DHCP服务器和NFS服务器。 （1）配置串行终端 开发者在开发时需要访问目标板的串行终端端口，通过在主机上的终端对目标板进行控制台操作。通常，开发者将目标板的串行终端端口绑定在主机 的一个串行端口，实现控制台的功能，开发者还需要在主机上使用一个终端仿真程序，如：cu或kermit。 命令cu是软件包UUCP的一部分，UUCP可用作串行终端，还具有简单的文件传输功能，可用于映像文件的下载。 依赖于目标板的波特率，需要改写UUCP的配置文件，典型的配置列出如下： 配置文件/etc/uucp/sys的内容列出如下: # # /dev/ttyS0 at 115200 bps: # system S0115200 port serial0_115200 time any 配置文件/etc/uucp/port的内容列出如下: # # /dev/ttyS0 at 115200 bps: # port serial0_115200 type direct device /dev/ttyS0 speed 115200 hardflow false 接着，用户可用下面命令连接到串行线： $ cu S0115200 $ . #断开连接 命令kermit代表了整个串行线和网络连接通信软件簇，文件/.kermrc执行kermit的初始化，通过合适的初始化命令可用来定 制kermit的行为，U-Boot推荐使用下面的设置： $cat /.kermrc: set line /dev/ttyS0 #串行端口 set speed 115200 #波特率 set carrier-watch off set handshake none set flow-control none robust set file type bin set file name lit set rec pack 1000 set send pack 1000 set window 5 命令kermit连接串行线的方法如下： $ kermit c （2）配置TFTP服务器 使用 U-Boot装载Linux内核或应用程序的最快捷方式是通过Ethernet传递，U-Boot实现了TFTP协议，通过U-Boot的 tftpboot命令下载文件到目标板中，主机应确信安装了TFTP后台程序/usr/sbin/in.tftpd。 （3）配置BOOTTP/DHCP服务器 BOOTP/DHCP服务器用于自动传递配置信息到目标机，目标机仅需要知道它自己的Ethernet硬件MAC地址，主机应安装DHCP 包，配置DHCP服务器，一个配置样例列出如下： subnet netmask option routers ; option subnet-mask ; option domain-name ; option domain-name-servers ; host trgt hardware ethernet 00:30:BF:01:02:D0; #目标板MAC地址 fixed-address ; #目标板固定IP地址 option root-path /opt/eldk-4.2/ppc_4xx; option host-name canyonlands; #目标板的主机名 next-server ; filename /tftpboot/canyonlands/uImage ; 用上面的配置，DHCP服务器将回答来自目标板的请求，给出下面的信息： 目标板位于子网，子网掩码为。 目标板的主机名为Canyonlands，IP地址为。 IP地址为的主机给目标板提供启动映像（boot image），当目标板根文件系统通过NFS挂接在主机上，它还提供NFS服务器功能。 主机提供文件/tftpboot/canyonlands/uImage作为目标板的启动映像。 目标板可以挂接目录/opt/eldk-4.2/ppc_4xx在NFS服务作为根文件系统。 （3）配置NFS服务器 通过NFS，主机和目标板可以共享文件，NFS服务器对外暴露的目录可以挂接作目标板的根文件系统。主机应安装NFS服务器，并开启NFS 服务。 NFS服务器的配置样例列出如下： $cat /etc/exports /opt/eldk-4.2/ppc_4xx /(rw,no_root_squash,sync) 上述语句含义为暴露目录/opt/eldk-4.2/ppc_4xx，在子网上的所有主机都可以读写操作该目录。 编译安装Linux内核 ELDK源代码包括了Linux内核，用户可以编译安装内核，方法如下： bash$ cd /opt/eldk/usr/src/linux-2.6-denx bash$ make mrproper bash$ make ARCH=powerpc CROSS_COMPILE=ppc_4xx- canyonlands_defconfig #用户设备目标板的配置 bash$ make ARCH=powerpc CROSS_COMPILE=ppc_4xx- INSTALL_MOD_PATH=/opt/eldk-4.2/ppc_4xx modules_install bash$ cp arch/powerpc/boot/uImage /tftpboot/uImage 启动嵌入式Linux （1）启动内核 当Linux内核和扁平设备树块（Flattened Device Tree Blob，FDT blob）下载到目标板的系统内存（如：RAM、ROM、flash等）时，用户可用bootm命令启动系统。假设内核映像存放在地址 0xFC000000处，FDT blob存放在地址0xFC1E0000处，则启动映像文件的命令列出如下： =bootm FC000000 FC1E0000 （2）编译blob Linux内核运行时，期望知道它运行的硬件信息，这些硬件信息按开放固件规范以设备树的形式描述，由于象U-Boot这样的 BootLoader没有实现开放固件API（Open Firmware API），硬件信息将以扁平设备树的二进制形式传递给内核，这种二进制形式称为FDT blob或简称blob。在设备树信息文件（如：canyonlands.dts）由dtc编译器编译成二进制文件，ELDK包括了dtc编译器，编译方 法列出如下： dtc -b 0 -V 17 -p 0x1000 -I dts -O dtb -f arch/powerpc/boot/dts/canyonlands.dts /tftpboot/canyon 编译完后，可使用命令tftp将blob传输到目标机的内存中，接着，系统启动bootm将blob中的硬件信息传递给内核。 U-Boot还提供命令fdt修改blob。 （3）传递内核参数 用户可以传递附加信息（如：根设备或网络配置）给内核。U-Boot通过环境变量bootargs实现该功能。该变量的内容作为启动参数 （或命令行参数）自动传递给内核，这样，可以让同一个内核映像有更多的配置，例如：仅改变变量bootargs的内容，就可以让同一个内核映像与 initrd内存盘（ ramdisk）映像一起启动，或者与在NFS之上的根文件系统一起启动。 例如：内核映像地址在0x200000，作为根文件系统的initrd ramdisk映像地址在0x400000，FDT blob地址在0x600000，则启动命令列出如下： = setenv bootargs root=/dev/ram rw = bootm 200000 400000 600000 假设NFS服务器地址为，输出目录/opt/eldk-4.2/ppc_4xx作为目标板的根文件系统，目标板的地 址为，目标板主机名为canyonlands，子网掩码为。现由在NFS上的根文件系统启动同样内 核，则启动命令列出如下： = setenv bootargs root=/dev/nfs rw nfsroot=:/opt/eldk-4.2/ppc_4xx ip=: = bootm 200000 - 600000 内核启动后，可用下面命令查看启动的命令行： $ cat /proc/cmdline 用户还可用U-Boot环境变量存放所有需要的配置参数，方法如下： = setenv ipaddr = setenv serverip = setenv netmask = setenv hostname canyonlands = setenv rootpath /opt/eldk-4.2/ppc_4xx = saveenv 用户可用这些变量构建传递到内核的启动参数，方法如下： = setenv nfsargs root=/dev/nfs rw nfsroot=$serverip:$rootpath 下面可以定义bootargs环境变量，并一步步构建启动参数： = setenv ramargs setenv bootargs root=/dev/ram rw = setenv nfsargs setenv bootargs root=/dev/nfs rw nfsroot=$serverip:$rootpath = setenv addip setenv bootargs $bootargs ip=$ipaddr:$serverip:$gatewayip:$netmask:$hostname:= setenv ram_root run ramargs addip;bootm $kernel_addr $ramdisk_addr $fdt_addr = setenv nfs_root run nfsargs addip;bootm $kernel_addr - $fdt_addr 上面定义了ram_root和nfs_root两个变量，分别用于从ramdisk映像的根文件系统和NFS上的根文件系统启动。变量通过 run命令执行。 （4）用Ramdisk映像单独操作 当应用程序开发完成时，用户希望独立运行嵌入式系统，而不依赖外部系统，如：NFS文件系统，目标板不再通过NFS挂接根文件系统，而是使 用压缩的ramdisk映像，该ramdisk映像存储在flash中，在系统启动时装载到RAM中。 装载ramdisk映像到RAM，并将它写入到flash的方法如下： = setenv ramdisk_addr FC