Linux系统移植:开发板烧写实战指南

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一、什么是EMMC分区? 

1.1 eMMC分区

1.2 分区的管理

二、相关命令介绍:

2.1 mmc

2.1.1 主要功能

2.1.2 示例用法

2.2 fdisk

2.2.1 基本功能

2.2.2 交互模式常用命令

2.2.3 注意事项

三、U-BOOT烧写

3.1 mmc命令

3.2 fdisk

3.3 cp 命令

3.4 tftp 命令

3.5 update 命令

3.6 bootm命令

3.7 bootcmd命令

四、 根文件系统烧写

4.1 cp命令:

4.2 tftp命令:

4.3 mmc命令:

4.4 setenv命令:

4.5 saveenv命令


一、什么是EMMC分区? 

eMMC(Embedded MultiMediaCard)是一种嵌入式存储解决方案,通常用于移动设备、平板电脑和一些嵌入式系统中。eMMC将存储控制器和闪存存储器集成在一起,提供一种高效且成本较低的存储方式。

1.1 eMMC分区

eMMC分区 是指在eMMC存储设备上划分出的多个逻辑存储区域。这些分区可以用于不同的目的,例如:

1. 操作系统分区:存储操作系统文件和相关数据,通常是设备正常运行所必需的。

2. 数据分区:用于存储用户数据,例如应用程序、媒体文件(音乐、视频、照片)等。

3. 恢复分区:提供设备恢复功能,通常包含恢复工具和系统映像,以便在系统崩溃时进行恢复。

4. 引导分区:存储引导程序或引导加载程序,用于启动设备。

1.2 分区的管理

1. 分区表:eMMC设备通常使用分区表来管理这些分区。分区表包含有关每个分区的信息,如起始地址、大小和类型。

2. 文件系:每个分区通常会格式化为特定的文件系统(如FAT32、ext4等),以便于存储和管理文件。

eMMC分区是eMMC存储设备上的逻辑划分,允许不同类型的数据和应用在同一物理存储设备上有序管理。它提供了一种高效、集成且经济的存储方案,适用于多种设备和应用。

二、相关命令介绍:

2.1 mmc

mmc 命令是一个用于在 Linux 系统中与 MultiMediaCard(MMC)和 eMMC 存储设备进行交互的命令行工具。它通常在 U-Boot 启动加载程序或 Linux 内核的命令行界面中使用。

2.1.1 主要功能

1. 设备初始化:mmc init: 初始化指定的 MMC/eMMC 设备,以便可以进行后续的读写操作。

2. 读取数据:mmc read <addr> <blk#> <cnt>: 从指定的块号开始,读取一定数量的块到内存中的指定地址。

3. 写入数据:mmc write <addr> <blk#> <cnt>: 从内存中的指定地址开始,将一定数量的块写入到指定的块号。

4. 擦除数据:mmc erase <start_blk> <blk_cnt>: 擦除从指定起始块开始的指定数量的块。通常用于清除存储空间。

5. 获取设备信息:mmc info: 显示当前 MMC/eMMC 设备的详细信息,如型号、容量、版本等。

6. 分区管理:mmc part: 显示当前 MMC/eMMC 设备的分区信息。

7. 设置和获取参数:一些命令可以设置或获取 MMC/eMMC 的特定参数,如总线宽度、时钟频率等。

2.1.2 示例用法

初始化设备:

mmc init

读取数据:

mmc read 0x80000000 0 100

  这条命令将从 eMMC 的第 0 块开始读取 100 个块的数据到地址 0x80000000。

写入数据:

mmc write 0x80000000 0 100

将内存中地址 `0x80000000` 的数据写入 eMMC 的第 0 块开始的 100 个块。

擦除数据:

mmc erase 0 100

擦除从第 0 块开始的 100 个块的数据。

获取设备信息:

mmc info

通过这些功能,mmc 命令使用户能够方便地管理和操作 MMC/eMMC 存储设备。

2.2 fdisk

fdisk是一个用于管理磁盘分区的命令行工具,常用于Linux和其他类Unix操作系统。它提供了一套功能来创建、删除、修改和查看磁盘分区。以下是fdisk的一些基本功能和用法:

2.2.1 基本功能

1. 列出分区:

fdisk -l:列出系统中所有磁盘及其分区信息。

fdisk -l /dev/sdX:列出特定磁盘(例如/dev/sda)的分区信息。

2. 管理分区:

fdisk /dev/sdX:打开特定磁盘设备,进入交互式命令模式。

2.2.2 交互模式常用命令

  • n:新建分区。根据提示,可以选择创建主分区或扩展分区。
  • d:删除分区。选择要删除的分区编号。
  • p:打印当前分区表。
  • t:更改分区类型。可以为分区指定不同的文件系统类型编号。
  • w:写入更改并退出。保存对分区表所做的修改。
  • q:退出而不保存。放弃对分区表的修改。
  • 2.2.3 注意事项

  • 备份数据:在对磁盘进行任何修改之前,确保备份重要数据,因为错误的操作可能会导致数据丢失。
  • 权限:需要root权限才能对磁盘进行分区修改。
  • 刷新分区表:有些操作系统需要重新启动才能识别新的分区表,或使用partprobe命令刷新分区表。
  • fdisk适用于MBR(Master Boot Record)分区表。如果使用GPT(GUID Partition Table),建议使用gdiskparted工具。

    三、U-BOOT烧写

    3.1 mmc命令

    mmc erase 0 1000000 
    
  • 功能: 对 eMMC 存储设备进行擦除操作。
  • 解释: mmc:指的是 MultiMediaCard(MMC),它是一个用于访问 eMMC 存储的命令。erase此命令的操作是擦除指定的存储区域。0表示擦除操作的起始块地址。在 eMMC 存储中,块地址从 0 开始。1000000表示要擦除的块数。这里的 1000000 是以块为单位的数量。
  • 3.2 fdisk

    fdisk 2 3 0x100000:0x4000000 0x4100000:0x2f200000 0x33300000:0
  • 功能:用于管理磁盘分区。它允许用户创建、删除、调整和查看磁盘分区的信息。
  • fdisk:调用命令。

  • 2:这可能表示设备的编号或 ID,例如 /dev/sdb

  • 3:可能是表示操作的标识,或者是指定操作的分区编号。

  • 0x100000:0x4000000:第一个分区的起始地址和结束地址。

  • 0x100000 是起始地址(以字节为单位)。
  • 0x4000000 是结束地址(以字节为单位)。
  • 0x4100000:0x2f200000:第二个分区的起始和结束地址。

  • 0x33300000:0:第三个分区的起始地址,可能结束地址为 0 表示持续到磁盘末尾。

  • 3.3 cp 命令

    cp /mnt/hgfs/porting/env/ubootpak.bin /tftpboot/
  • 功能: 复制文件。
  • 解释: 这条命令将 ubootpak.bin 文件从 /mnt/hgfs/porting/env/ 目录复制到 /tftpboot/ 目录。确保你有足够的权限来访问和复制这些路径中的文件。
  • 3.4 tftp 命令

    tftp 0x48000000 ubootpak.bin
  • 功能: 使用 TFTP(Trivial File Transfer Protocol)传输文件。
  • 解释: 这条命令从 TFTP 服务器下载 ubootpak.bin 文件到设备内存的 0x48000000 地址。确保你的设备已配置好 TFTP 客户端和服务器,并且连接正常。
  • 3.5 update 命令

    update mmc 2 2ndboot 48000000
  • 功能: 更新闪存或存储设备上的某个部分(通常是引导加载程序或固件)。
  • 解释: 这条命令将内存地址 0x48000000 处的数据写入到 MMC 设备(多媒体卡)的特定部分。参数表明你可能在更新第二阶段的引导加载程序(2ndboot)。命令的正确性和具体功能依赖于特定的嵌入式平台和更新工具。
  • 3.6 bootm命令

    bootm 48000000
    
  • 功能: 是 U-Boot 中的一个命令,用于从内存中引导一个内核映像。
  • 解释:U-Boot 将会从内存地址 0x48000000 处加载内核映像,并尝试启动它。如果内核映像在这个地址上有效并且格式正确,U-Boot 会执行内核,开始 Linux 系统的启动过程。
  • 3.7 bootcmd命令

    setenv bootcmd mmc read 48000000 800 3000 \bootm 48000000
    

    设置 bootcmd 环境变量,设置u-boot自动执行动作,使得在启动时会执行以下操作:

    从 MMC 存储读取数据到内存地址 0x48000000

    读取的起始位置是 MMC 中的第 800 个块,读取 3000 个块的数据。

    然后使用 bootm 命令从这个地址启动内核。

    setenv bootcmd:setenv 是设置环境变量的命令。

    bootcmd 是要设置的环境变量的名称。这个变量通常包含启动时要执行的命令。

    "mmc read 48000000 800 3000; bootm 48000000":这部分是设置给 bootcmd 的命令。

            mmc read 48000000 800 3000:这个命令从 MMC(多媒体卡)存储设备中读取数据。

                    48000000 是数据将被读取到的内存地址。

                    800 是 MMC 中的数据块的起始偏移(以块为单位)。

                    3000 是要读取的块数(在这个例子中,读取 3000 个块)。

            ;:分号用于分隔多个命令,使得在一个命令执行完成后可以立即执行下一个命令。

            bootm 48000000:从内存地址 0x48000000 启动内核映像。

    四、 根文件系统烧写

    4.1 cp命令:

    cp /mnt/hgfs/porting/env/rootfs_ext4.img /tftpboot/
    

    1. cp:复制文件或目录的命令。

    2. /mnt/hgfs/porting/env/rootfs_ext4.img:这是源文件的路径。该文件是 rootfs_ext4.img,通常是一个包含 Linux 根文件系统的镜像文件。

    3. /tftpboot/:这是目标目录。在这里,文件将被复制到 TFTP(Trivial File Transfer Protocol)服务器的根目录。TFTP 服务器通常用于网络引导(PXE)和文件传输。 

    4.2 tftp命令:

    tftp 48000000 rootfs_ext4.img
    

    1. tftp:这是 U-Boot 中用于下载文件的命令,使用 TFTP 协议。

    2. 48000000:这是内存地址,表示将下载的文件(即 rootfs_ext4.img)存放在内存中的地址。具体来说,文件数据将被写入 0x48000000 这个内存位置。

    3. rootfs_ext4.img:这是要下载的文件名,通常是一个包含 Linux 根文件系统的映像文件。

    4.3 mmc命令:

    mmc write 48000000 0x20800 0x32000

    1. mmc write:这是 U-Boot 中的命令,用于将数据从内存写入 MMC 存储设备。

    2. 48000000:这是数据要从中读取的内存地址。在这里,数据将从这个地址写入到 MMC 存储。

    3. 0x20800:这是在 MMC 存储设备中写入数据的起始块的偏移(以块为单位)。0x20800 是十六进制值,表示写入位置。

    4. 0x32000:这是要写入的块数。这里表示将从内存中写入 0x32000 个块的数据到指定的MMC地址。

    4.4 setenv命令:

    setenv bootargs "root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 console=ttySAC0 maxcpus=1 lcd=wy070ml tp=gslx680-linux

    1. setenv:这是用于设置环境变量的命令。

    2. bootargs:这是要设置的环境变量名称,通常用于定义内核启动时的参数。

    3. 各个参数的解释:

           (1)root=/dev/mmcblk0p2:指定根文件系统所在的设备。在这里,根文件系统位于 MMC 设备的第一个分区(mmcblk0)的第二个逻辑分区(p2)。

           (2)rootfstype=ext4:指定根文件系统的类型,这里是 ext4,表示使用 ext4 文件系统格式。

           (3)console=ttySAC0:指定用于控制台输出的串口设备,这里是 ttySAC0,通常是嵌入式系统的一个串口。

           (4)maxcpus=1:表示仅启动一个 CPU 核心。这在某些情况下可以用于降低功耗或调试。

           (5)lcd=wy070ml:这是用于指定 LCD 显示器类型的参数,具体含义取决于系统配置。

           (6)tp=gslx680-linux:这是关于触摸屏(TP)驱动或配置的参数,指明使用 gslx680 触摸屏控制器的 Linux 驱动。 

    4.5 saveenv命令

    saveenv
    

    通过执行 saveenv 命令,可以将当前的环境变量设置保存到闪存中。这意味着在系统下次启动时,这些变量将保留其值,而不会丢失。

    作者:妄北y

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