在Ubuntu 20.04上搭建嵌入式Linux网络加载内核、设备树和根文件系统
引言
在嵌入式Linux开发中，网络加载内核、设备树和根文件系统是一种常见的方法。这种方法通常用于开发和调试阶段，允许开发者快速更新和测试内核及文件系统。本文将详细介绍如何在Ubuntu 20.04上搭建环境，以支持嵌入式Linux的网络加载。
前提条件
- Ubuntu 20.04系统。
- 已安装的TFTP服务器。
- 已安装的NFS服务器。
- 嵌入式设备能够通过网络引导。
安装并配置TFTP服务器
安装TFTP服务器
首先，安装 tftpd-hpa包：
sudo apt update
sudo apt install tftpd-hpa配置TFTP服务器
编辑TFTP服务器的配置文件 /etc/default/tftpd-hpa：
sudo nano /etc/default/tftpd-hpa确保配置如下：
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/var/lib/tftpboot"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="--secure"创建TFTP根目录并设置权限：
sudo mkdir -p /var/lib/tftpboot
sudo chown -R tftp:tftp /var/lib/tftpboot
sudo chmod -R 755 /var/lib/tftpboot重启TFTP服务：
sudo systemctl restart tftpd-hpa安装并配置NFS服务器
安装NFS服务器
安装NFS服务器软件包：
sudo apt install nfs-kernel-server配置NFS导出目录
创建NFS导出目录并设置权限：
sudo mkdir -p /srv/nfs/rootfs
sudo chown -R nobody:nogroup /srv/nfs/rootfs编辑NFS导出文件 /etc/exports，添加以下内容：
/srv/nfs/rootfs *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)导出NFS共享目录：
sudo exportfs -a启动并启用NFS服务：
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
sudo systemctl enable nfs-kernel-server准备内核、设备树和根文件系统
编译内核和设备树
根据目标设备，下载并编译Linux内核和设备树。假设已经完成编译，并生成以下文件：
zImage或uImage（内核镜像）*.dtb（设备树文件）
将这些文件复制到TFTP根目录：
sudo cp zImage /var/lib/tftpboot/
sudo cp mydevice.dtb /var/lib/tftpboot/准备根文件系统
将根文件系统解压到NFS导出目录：
sudo tar -xvf rootfs.tar.gz -C /srv/nfs/rootfs配置U-Boot进行网络加载
在嵌入式设备上，配置U-Boot以通过TFTP和NFS加载内核、设备树和根文件系统。以下是U-Boot命令示例：
setenv serverip <TFTP服务器IP>
setenv ipaddr <嵌入式设备IP>
setenv kernel_addr_r 0x80000000
setenv fdt_addr_r 0x81000000
setenv ramdisk_addr_r 0x82000000
tftpboot ${kernel_addr_r} zImage
tftpboot ${fdt_addr_r} mydevice.dtb
setenv bootargs 'console=ttyS0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=<NFS服务器IP>:/srv/nfs/rootfs,nolock rw ip=dhcp'
bootz ${kernel_addr_r} - ${fdt_addr_r}启动并调试
使用上述U-Boot命令配置并启动嵌入式设备。如果配置正确，设备将通过TFTP加载内核和设备树，并通过NFS挂载根文件系统。
思维导图
- 搭建嵌入式Linux网络加载环境
- 安装TFTP服务器
- 安装tftpd-hpa
- 配置TFTP服务器
- 安装NFS服务器
- 安装nfs-kernel-server
- 配置NFS导出目录
- 准备内核、设备树和根文件系统
- 编译内核和设备树
- 准备根文件系统
- 配置U-Boot
- 设置网络参数
- 加载内核和设备树
- 设置内核启动参数
- 启动与调试总结
本文详细介绍了在Ubuntu 20.04上搭建嵌入式Linux网络加载环境的步骤，包括安装和配置TFTP服务器和NFS服务器，准备内核、设备树和根文件系统，以及在U-Boot中配置网络加载参数。通过这些步骤，可以实现嵌入式设备的网络引导，从而简化开发和调试过程。希望本文提供的详细指导能够帮助您成功搭建网络加载环境。