Chapter3 Linux系统移植
移植Linux
在进行 Linux 驱动开发之前肯定需要先将 Linux 系统移植到开发板上去。但和 MCU 上移植 RTOS 不同，Linux 的移植要复杂一些。
在移植 Linux 之前我们需要先移植一个 bootloader 代码，这个 bootloader 代码用于启动 Linux 内核，bootloader有很多，常用的就是 U-Boot。移植好 U-Boot 以后再移植 Linux 内核，移植完 Linux 内核以后 Linux 还不能正常启动，还需要再移植一个根文件系统(rootfs)，根文件系统里面包含了一些最常用的命令和文件。
所以 U-Boot、Linux kernel 和 rootfs 这三者一起构成了一个完整的 Linux 系统，一个可以正常使用、功能完善的 Linux 系统。
1. U-Boot介绍
U-Boot（Universal Boot Loader）是嵌入式系统领域中最流行、功能最完善的 BootLoader 软件之一. 作为嵌入式 Linux 系统的"引导者", U-Boot 负责在操作系统运行之前完成关键的硬件初始化和系统引导工作. 其名称"Universal"体现了它的设计目标——支持多种架构、多种平台和多种操作系统
从历史角度看, U-Boot 起源于 2000 年的 PPCBoot 项目, 由德国 DENX 软件工程中心的 Wolfgang Denk 主导开发. 它后来融合了 8xxROM 和 FADSROM 的功能, 逐步发展成为今天支持 ARM、PowerPC、MIPS、x86、RISC-V 等多种处理器架构的"通用"BootLoader. 根据 2023 年嵌入式开源峰会上的数据, U-Boot 项目每年有约 6000 次提交, 拥有约 300 万行 C 代码, 支持超过 21 种 RISC-V 开发板以及大量的 ARM 平台
在嵌入式系统中, U-Boot 的地位相当于 PC 系统中的 BIOS 或 UEFI. 如同 PC 启动时首先运行 BIOS 一样, 嵌入式系统上电后首先执行 U-Boot. U-Boot 负责初始化处理器、设置时钟、配置内存控制器、检测 DRAM, 然后初始化必要的硬件设备如串口、网络、存储设备等, 最后加载操作系统内核并将控制权转交给内核
对于一块开发板而言，通常有3种uboot。1 uboot 官方的 uboot 代码：由 uboot 官方维护开发的 uboot 版本，版本更新快，基本包含所有常用的芯片。2 半导体厂商的 uboot 代码：半导体厂商维护的一个 uboot，专门针对自家的芯片，在对自家芯片支持上要比 uboot 官方的好。 3开发板厂商的 uboot 代码：开发板厂商在半导体厂商提供的 uboot 基础上加入了对自家开发板的支持。
uboot 官方的基本是不会用的，因为支持太弱了。最常用的就是半导体厂商或者开发板厂商的 uboot，如果你用的半导体厂商的评估板，那么就使用半导体厂商的 uboot，如果你是购买的第三方开发板，比如正点原子的 I.MX6ULL 开发板，那么就使用正点原子提供的 uboot 源码（也是在半导体厂商的 uboot 上修改的）。当然了，你也可以在购买了第三方开发板以后使用半导体厂商提供的 uboot，只不过有些外设驱动可能不支持，需要自己移植，这个就是我们常说的 uboot 移植。
环境变量命令
- 查看支持的命令 help / ?
- 打印环境变量 print
- 修改（包括新建与删除）环境变量 setenv
- 保存环境变量 saveenv
内存操作命令
- 查看内存地址值 md[.b, .w, .l] address [# of objects]
- 修改内存地址值 nm [.b, .w, .l] address
- 拷贝数据值 cp [.b, .w, .l] source target count
- 比较内存数据是否相等 cmp [.b, .w, .l] addr1 addr2 count
网络操作命令
- 查看是否与ip地址建立连接 ping ip_address
- 从路由器获取ip地址 dhcp
- 通过nfs传输 nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]filename]
- 通过tftp传输 tftp [loadAddress] [filename]
MMC设备操作命令
- 输出当前选中的mmc设备的信息 mmc info
- 扫描当前开发板上所有的MMC 设备 mmc rescan
- 来查看当前开发板一共有几个MMC设备 mmc list
- 切换当前选中的mmc设备 mmc dev
- 查看mmc设备分区 mmc part
- 写MMC设备 mmc write
- 擦除MMC设备 mmc erase
FAT/EXT 格式文件系统操作命令
- 查看MMC设备某个分区的文件系统格式 fstype
- 查询FAT/EXT格式设备的目录和文件信息 fatls ext2ls ext4ls
- 将指定的文件读取到DRAM fatload ext2load ext4load
boot操作命令
- 启动zImage镜像文件 bootz
- 启动uImage镜像文件 bootm
- 读取环境变量bootcm来启动(运行bootcm脚本启动) boot
其他命令
- 可复位重启 reset
- 跳到指定的地址处执行应用 go addr [arg ...]
- 于运行环境变量中定义的命令(运行自定义脚本) run