Linux系统——通过tftp下载zImage和nfs网络方式挂载根文件系统

Posted 2021-07-15 火山上的企鹅

tftp下载zImage、nfs 挂载根文件系统

• 1. nsf、tftp 安装和配置
• • 1.1 nsf
  • 1.2 tftp
• 2. uboot 环境变量配置
• • 2.1 设置IP
  • 2.2 设置bootcmd （tftp下载zImage和设备树）
  • 2.3 设置bootargs （从nfs 挂载根文件系统）
• 3. 过程梳理

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所有的热爱都要不遗余力，真正喜欢它便给它更高的优先级，和更多的时间吧！

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本文为《【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.5.1》 中学习笔记

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为了方便调试，一般通过网络方式启动 Linux，如果每次修改 Linux 系统文件或者 linux 下的某个驱动以后都要将其烧写到 EMMC 中去测试，这样太麻烦；

只需将 linux 镜像文件和根文件系统都放到 Ubuntu 下，这样每次重新编译 linux 内核或者某个 linux 驱动，只需 cp 将其拷贝到这个指定的文件夹中即可；

tftp 从 Ubuntu 中下载 zImage 和设备树文件，通过 nsf 挂载根文件系统；

首先应对 nsf 和 tftp 进行安装配置：

1. nsf、tftp 安装和配置

配置工作基本分四步：

1.1 nsf

一般Linux 驱动在开发中通过 nfs（Network File System） 挂载根文件系统，当产品最终上市开卖的时候才会将根文件系统烧写到 EMMC 或者 NAND 中。

① 安装 NFS 服务：

sudo apt-get install nfs-kernel-server rpcbind

② 在 linux 下 创建nfs 文件夹供 nfs 服务器使用：

mkdir /home/chunn/linux/nfs

③ 修改nfs配置文件：

sudo vi /etc/exports

在最后添加：
/home/chunn/linux/nfs *(rw,sync,no_root_squash)
④ 重启 NFS 服务，使用命令如下：

sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

⑤ 检查nfs服务器中挂载的目录。

showmount  -e

配置到此结束，接下来就是在nfs目录下构件根目录系统。

PS: 博主之前只想快速开发驱动，而忽略nfs的配置，检查挂载的目录时：

本文ubuntu系统使用的正点原子提供的镜像文件，所以默认还是 alientek 的用户名，从而引起内核恐慌，始终挂载失败~

1.2 tftp

tftp（Trivial File Transfer Protocol） 命令的作用和 nfs 命令一样，都是用于通过网络下载东西到 DRAM 中，只是 tftp 命令使用的 TFTP 协议，Ubuntu 主机作为 TFTP 服务器。

① 安装：

sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
sudo apt-get install xinetd

② 在 linux 下 创建 tftp 文件夹供 tftp 服务器使用, 并给权限：

mkdir /home/chunn/linux/tftpboot
chmod 777 /home/chunn/linux/tftpboot

③ 修改 tftp 的配置文件：

sudo vi /etc/xinetd.d/tftp

# /etc/xinetd.d/tftp
server tftp
{
	socket_type = dgram     					#socket的链接类型是dgram（UDP）
	protocol = udp								#UDP协议
	wait = yes									#等待到启动完成
	disable = no  								#yes表示TFTP服务器是关闭的；no表示启动TFTP服务器
	user = root                          		#指定root用户启动服务进程
	server = /usr/sbin/in.tftpd					#指定服务进程是/usr/sbin/in.tftpd
	server_args = -s /home/chunn/linux/tftp -c  #指定传给该进程的参数(确定目录)
	#log_on_success += PID HOST DURATION
	#log_on_failure += HOST
	per_source = 11								#表示每一个ip地址上最多可以建立的实例数目
	cps =100 2									#表示每秒100个入站链接，如果超过限制，则等待2秒
	flags =IPv4									#IPv4网络
 }

④ 修改tftp-hpa 的配置文件：

sudo vi /etc/default/tftpd-hpa

# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"   
TFTP_DIRECTORY="/home/chunn/linux/tftp"     #TFTP服务器的目录设置
TFTP_ADDRESS=":69"						    #ip地址和端口号
TFTP_OPTIONS="--secure"

⑤ 重启tftp

sudo service tftpd-hpa restart

配置到此结束，还需要把zImage拷贝到 tftp中目录，并下载

2. uboot 环境变量配置

使用SecureCRT进入uboot, 输入uboot 指令进行网络环境变量设置

2.1 设置IP

setenv ethaddr 00:04:9f:04:d2:35    //硬件地址
setenv gatewayip 192.168.1.1		//网关	
setenv ipaddr 192.168.1.103         //开发板的IP地址
setenv netmask 255.255.255.0		//子网掩码
setenv serverip 192.168.1.102		//Ubuntu的IP地址（可以通过ifconfig查询)
saveenv                   			//保存环境变量

2.2 设置bootcmd （tftp下载zImage和设备树）

bootcmd： 其名分为 “boot” 和 “cmd”，也就是“引导”和“命令”，其实就是启动的命令集合, 如下为使用 tftp 从网络启动 Linux（验证通过的）：

setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000'
saveenv        

● bootcmd 设置的内容：

1) tftp 80800000 zImage ： （tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename] ）

将 tftpboot 文件夹里面的 zImage 文件下载到DRAM的0X80800000地址处；

2) tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;  

将设备树imx6ull-14x14-emmc-7-1024x600-c.dtb 下载到 DRAM 中的 0X83000000 地址处

3) bootz 80800000 - 83000000

使用命令 bootz 启动

● 指令：

setenv bootcmd ： 设置bootcmd  变量，后续有空格，所以加上引号
saveenv  ：       保存环境变量

● 注意：

1) Ubuntu 中创建 tftpboot 目录的时需要给予 tftboot 相应的权限。

2) tftpboot 目录中要下载的文件没有给予相应的权限

使用命令“chmod 777 xxx”来给予权限，其中“xxx”就是要给予权限的文件或文件夹

2.3 设置bootargs （从nfs 挂载根文件系统）

bootargs 保存着 uboot 传递给 Linux 内核的参数，主要用来告诉内核分区信息和根文件系统所在的分区等

setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.0.102:/home/chunn/linux/nfs/rootfs ip=192.168.0.103:192.168.0.102:192.168.0.1:255.255.255.0::eth0:off' 
saveenv

● nfs 挂载的 bootargs 格式如下：

root=/dev/nfs nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>] ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-
ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>:<dns0-ip>:<dns1-ip>

<server-ip>：服务器 IP 地址，也就是存放根文件系统主机的 IP 地址，那就是 Ubuntu 的 IP
地址，比如我的 Ubuntu 主机 IP 地址为 192.168.0.102。
<root-dir> ：根文件系统的存放路径，比如我的就是/home/chunn/linux/nfs/rootfs。
<nfs-options>：NFS 的其他可选选项，一般不设置。
<client-ip> ：开发板的 IP 地址，Linux 内核启动以后就会使用此 IP 地址来配置开发板。此地址一定要和 Ubuntu 主机在同一个网段内，在 Ubuntu 中使用 ping 命令 ping 一下就知道要设置的 IP 地址有没有被使用，如果不能 ping 通就说明没有被使用，那么就可以设置为开发板的 IP 地址，比如我就可以设置为 192.168.0.103。
<server-ip> ：服务器 IP 地址，前面已经说了。
<gw-ip> ：网关地址，我的就是 192.168.0.1。
<netmask>：子网掩码，我的就是 255.255.255.0。
<hostname>：客户机的名字，一般不设置，此值可以空着。
<device> ：设备名，也就是网卡名，一般是 eth0，eth1….，正点原子的 I.MX6U-ALPHA 开发板的 ENET2 为 eth0，ENET1 为 eth1。如果你的电脑只有一个网卡，那么基本只能是 eth0。 这里我们使用 ENET2，所以网卡名就是 eth0。
<autoconf> ：自动配置，一般不使用，所以设置为 off。
<dns0-ip> ：DNS0 服务器 IP 地址，不使用。
<dns1-ip> ：DNS1 服务器 IP 地址，不使用。

其它解释：

1）console=ttymxc0,115200  ：ttymxc0（也就是串口 1）作为 Linux 的终端，并且串口波特率设置为 115200
2）“rw” ： 表示 nfs 挂载的根文件系统为可读可写。

3. 过程梳理

1）在ubuntu 中 配置好nsf、tftp服务，关键步骤：

sudo vi /etc/exports           //nfs配置
sudo vi /etc/xinetd.d/tftp     //tft配置
sudo vi /etc/default/tftpd-hpa //tftpd-hpa配置

2）/home/chunn/linux/tftp 文件夹下准备好 imx6ull-alientek-emmc.dtb 设备树、zImage 内核镜像；/home/chunn/linux/nfs 文件夹下准备好rootfs 根文件系统

3）设置 uboot 的IP环境变量：

setenv ethaddr 00:04:9f:04:d2:35    //硬件地址
setenv gatewayip 192.168.1.1		//网关	
setenv ipaddr 192.168.1.103         //开发板的IP地址
setenv netmask 255.255.255.0		//子网掩码
setenv serverip 192.168.1.102		//Ubuntu的IP地址（可以通过ifconfig查询)
saveenv                   			//保存环境变量

4）设置 uboot 的 bootcmd 和 bootargs 环境变量 ：

setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage; tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb; bootz 80800000 - 83000000'
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.0.102:/home/chunn/linux/nfs/rootfs ip=192.168.0.103:192.168.0.102:192.168.0.1:255.255.255.0::eth0:off' 
saveenv        

最后终于进入熟悉的根文件系统：

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