1.5 啟動目標板系統

Linux 系統的一般啟動過程包括引導內核、啟動內核和啟動初始化程序三個階段，如圖1-20所示。

1.5.1 Boot Loader和Kernel

目標板處理器上電或者復位之后，首先執行引導程序（Boot Loader），初始化內存等硬件，然后把壓縮的內核映像加載到內存中，最后跳轉到內核映像入口執行。

目標板上的 Boot Loader 具有加載內核映像的功能。在嵌入式Linux開發中，常常用到網絡加載的方式，就是通過Tftp協議把內核映像加載到目標板內存中。不同的 Boot Loader 有不同的配置方法，這里以U-Boot為例說明。U-Boot支持多種啟動加載模式，包括從網絡和從FLASH啟動。這里以從網絡啟動為例。

U-Boot 1.1.4 （Jun 29 2007 - 13：26：53）

U-Boot code： 31F80000 -> 31F9DCE0 BSS： -> 31FA2350

RAM Configuration：

Bank #0： 30000000 32 MB

Nor Flash： 512 KB

NAND FLASH： 64 MB

In： serial

Out： serial

Err： serial

Hit any key to stop autoboot： 0

NANO2410=> Tftp 30008000 zImage

系統加電后首先啟動了U-Boot，當出現命令提示符后，輸入命令：

Tftp 30008000 zImage

表示從服務器上通過Tftp下載內核鏡像zImage。之后出現下面的提示。

Tftp from server 192.168.0.1； our IP address is 192.168.0.2

Filename ＇zImage＇.

Load address： 0x30008000

Loading： #################################################################

#################################################################

#################################################################

#################################################################

############################################

done

Bytes transferred = 1555932 （17bddc hex）

通過前面的Tftp命令，將內核下載到了內存地址的30008000處。在下載的同時還顯示了下載進度。由于這是Linux 4.6的內核，而其包含了較多的驅動和模塊，使得體積較大，有1555932字節長，若是2.4版本的內核，通常不會超過1MB。

NANO2410=>go 30008000

## Starting application at 0x30008000 ...

Uncompressing Linux.............................................................

.......................... done， booting the kernel.

當輸入命令：

go 30008000

Boot Loader將內核鏡像解壓，并跳轉至內核映像入口地址，開始啟動內核。

Linux version 2.6.18.2 （swordzj@swordzj-desktop） （gcc version 3.4.1） #1 Wed Jul

18 22：00：09 CST 2007

CPU： ARM920T [41129200] revision 0 （ARMv4T）， cr=00007177

Machine： SMDK2410

ATAG_INITRD is deprecated； please update your BootLoader.

Memory policy： ECC disabled， Data cache writeback

CPU S3C2410A （id 0x32410002）

S3C2410： core 202.800 MHz， memory 101.400 MHz， peripheral 50.700 MHz

S3C24XX Clocks， （c） 2004 Simtec Electronics

CLOCK： Slow mode （1.500 MHz）， fast， MPLL on， UPLL on

CPU0： D VIVT write-back cache

CPU0： I cache： 16384 bytes， associativity 64， 32 byte lines， 8 sets

CPU0： D cache： 16384 bytes， associativity 64， 32 byte lines， 8 sets

Scanning device for bad blocks

Creating 4 MTD partitions on ＂NAND 64MiB 3，3V 8-bit＂：

0x00000000-0x00100000 ： ＂BootLoader ＂

0x00100000-0x00300000 ： ＂kernel＂

0x00300000-0x02b00000 ： ＂root＂

0x02b00000-0x04000000 ： ＂user＂

s3c2410-ohci s3c2410-ohci： S3C24XX OHCI

s3c2410-ohci s3c2410-ohci： new USB bus registered， assigned bus number 1

yaffs： dev is 32505859 name is ＂mtdblock3＂

yaffs： passed flags ＂＂

yaffs： Attempting MTD mount on 31.3， ＂mtdblock3＂

eth0： using half-duplex 10Base-T （RJ-45）

在經歷一系列的初始化過程之后，內核啟動完畢，接下來啟動Init程序。

BusyBox v1.4.2 （2007-07-01 17：44：36 CST） Built-in shell （ash）

Enter ＇help＇ for a list of built-in commands.

[root@swordzj /]$

嵌入式程序的Init程序完成的工作很少，一般不需要實現Login等復雜的功能，而是直接啟動shell。

1.5.2 根文件系統

在內核啟動到最后，必須為其掛接一個根文件系統。從文件系統中啟動Init程序，以完成剩下的系統啟動過程。

在交叉開發環境中，通常采用NFS文件系統，在內核的啟動過程中掛載由主機共享的根文件系統，這種方式將大大地方便主機與目標板的數據共享。

要使目標板能夠加載上NFS根文件系統，需要做兩方面的工作。一是在主機端配置NFS服務器和準備好文件系統所需的文件和目錄結構。二是配置目標板的內核選項。關于主機端的配置在前面的內容中已經介紹過了，這里主要介紹內核的配置內容。使用NFS的根文件系統必須首先具備以下條件。

1.有正確的以太網接口驅動

內核的以太網驅動和Boot Loader中的以太網驅動是不一樣的，有時可能在Boot Loader中能正常使用的以太網，在內核中就不能使用了。在內核中配置以太網驅動一般在菜單項“Network device support”下。

2.配置內核啟動命令行參數

通過命令行參數可以告訴內核從哪里獲得根文件系統。配置內核啟動命令行參數默認值的菜單項為“Default kernel command line string”。格式如下：

root=/dev/nfs rw nfsroot=<nfs_server>：<root_path> ip=<target_ip>

參數的說明如下。

● <target_ip>：是為目標板指定的IP地址。

● <nfs_server>：是指定NFS服務器的IP。

● <root_path>：是指定要掛載的NFS服務器的目錄。

● root=/dev/nfs：則指定要掛接NFS根文件系統。

● rw：表示按照可讀/寫屬性掛載。

例如：

root=/dev/nfsrwnfsroot=192.168.1.1：/home/share/rootfs ip=192.168.1.2：192.168.1.1：192.168.1.1：255.255.255.0：swordzj：eth0：off console=ttySAC0 115200 ehtaddr=08：00：3e：26：0a：5b mem=32M init=/linuxrc

表示掛載服務器 192.168.1.1 的/home/share/rootfs 為根文件系統，目標板的 IP 地址為192.168.1.2。此外還包含以下關于目標板的啟動信息。

● 網關地址：192.168.1.1。

● 子網掩碼：255.255.255.0。

● 主機名：lc-pc。

● 以太網接口：eth0。

● 以太網MAC：08：00：3e：26：0a：5b。

● 串口設備：ttySAC0（串口1，這是在Linux4.6內核下的設置）。

● 串口數率：115200。

● 內存大小：32MB。

● Init程序路徑：/linuxrc。

3.配置內核支持NFS根文件系統

在內核配置中，選中：“File Systems”“Kernel automounter support”“Network File Systems”和“NFS file system support”，配置編譯為內核，下載到目標板上啟動，如果準備工作沒有遺漏，此時NFS根文件系統就可以掛載到內核上了。至此，交叉開發環境就建立起來了。