Ubuntu20.04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

1. Ubuntu 20.04系统。
2. 已安装的TFTP服务器。
3. 已安装的NFS服务器。
4. 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。