解禁!不再依赖uboot的linux系统 (linux 不用uboot)

随着物联网技术的不断发展,嵌入式设备的需求也在快速增长。然而,嵌入式设备的处理器内存有限,无法支持完整的操作系统,因此需要采用嵌入式操作系统。在嵌入式操作系统采用的启动加载程序中,uboot被广泛应用。然而,近年来,一些新兴操作系统已经不再依赖uboot,这福利了嵌入式系统的开发和应用。

一、背景

在嵌入式设备中,启动加载程序和操作系统是嵌入式系统的最基本的组成部分,而启动加载程序扮演着连接硬件和软件的重要角色。其中,uboot是一款最为广泛使用的启动加载程序,在早期的嵌入式系统设计中,uboot被广泛应用。

二、uboot的不足

然而,uboot具有一些缺点。其一,uboot的体积较大,占用了很大一部分内存。在嵌入式系统中,内存极为宝贵,因此这种情况往往被视为难以承受的。其二,uboot的启动时间较长,这并不适合一些硬件资源有限的嵌入式设备。

三、新兴操作系统解禁uboot

鉴于uboot的不足,一些新兴操作系统已经不再依赖uboot,而是采用了更为小巧,体积更小的启动加载程序。其中,有两个比较著名的操作系统为Zephyr和OpenEmbedded。它们都不再使用uboot进行启动加载,而是采用轻量级的启动加载程序。

3.1 Zephyr

Zephyr是一个轻量级的操作系统,其官方宣称其支持多种启动加载程序。在最新的版本中,Zephyr不再依赖uboot,而是采用了一个开源的start.S启动程序。这种启动程序比uboot更为轻巧,可以在较短的时间内完成引导操作。

3.2 OpenEmbedded

OpenEmbedded是一个自定义嵌入式Linux系统的框架,其提供了一些常见的嵌入式Linux系统组件。在OpenEmbedded中,启动加载程序最初是采用uboot进行启动,但是,随着OpenEmbedded的不断发展,其选择使用Yocto Project的引导启动程序。相对于uboot,这种启动程序更为小巧,引导速度更快。

四、好处

采用轻量级启动程序可以大大减少启动时间,并且还可以释放出更多的内存,使嵌入式设备可以运行更为流畅的操作系统。此外,采用轻量级启动程序可以减小设备的能耗,延长设备的使用寿命。

五、结论

通过对比uboot和一些新兴操作系统的启动加载程序,我们发现,采用轻量级启动程序的方式有着更多的优势。因此,人们可以更多地采用轻量级启动程序,来提高嵌入式系统的效率,减少资源浪费。

相关问题拓展阅读:

linux系统如何传递信息给uboot

#make at91rm9200dk_config

#make oldcnofig //使用dk板默认配置

如果想定制,可以继续执行

#make menuconfig

#make Image

#/usr/local/arm/2.95.3/bin/arm-linux-objcopy -O binary -S vmlinux linux.bin

#gzip -v9 linux.bin

#mkimage -A arm -O linux -C gzip -a 0xe 0xd linux.bin.gz uImage

这样我们得到了Linux启动压缩内核uImage,默认运行地址为0x,

还有一个RAM启动盘-名字为ramdisk-rmk7,在普通的PC机上叫initrd-2.4.20-8.img,在

/boot/grub/menu.lst文件中,我们可以看到它的使用方法穗闭:

***********************

root (hd0,6)

kernel /boot/vmlinuz-2.4.20-8 ro root=LABEL=/ ##########内核文件

initrd /boot/initrd-2.4.20-8.img##########RAM启动盘文件

***********************

ramdisk-rmk7的默认运行地址为0x,

只要有上边的两个文件,Linux内核就能够正常的工作了。

uBoot中进行如下设置

Uboot > tftpuImage##########装载内核到内存处

Uboot > tftpramdisk-rmk ##########装载RAM启动盘到处

Uboot > setenv bootargs root=/dev/ram rw initrd=0x,ramdisk_size=15360 console=ttyS0,mem=32M

Uboot > bootm

如上是通过tftp直接将内核文件uImage和RAM启动盘加载到内存中,然后运行,下面讲讲如何

将这两个文件固化到Flash中,然后通过Flash进行加载启动:

1)将RAM启动盘固化到c为起始地址的Flash中

U-Boot > tftpPATH/ramdisk-rmk7

U-Boot > cp.bcramdisk_size

2)将uImage内核镜像固陆衫化到紧跟RAM盘存储空间之后

U-Boot > tftpPATH/uImage

U-Boot > cp.bc+ramdisk_size image_size

3)存储之后,就要配置uBoot启动加载参数了

U-Boot > setenv ramdisk cp.b c00 ramdisk_size

U-Boot > setenv image cp.b c+ramdisk_sizeimage_size setenv boot bootm

U-Boot > setenv bootcmd run ramdisk\早族腔; run image\; run boot

U-Boot > saveenv

U-Boot > run bootcmd

*************************************************

arch/arm/Makefile

//内核运行虚拟地址TEXTADDR = 0xC

*************************************************

arch/arm/boot/Makefile

//内核加载地址ZRELADDR = 0x

*************************************************

arch/arm/boot/compressed/Makefile

//自解压程序地址ZTEXTADDR = 0x

(linux-2.4.19-rmk7内核的自解压函数gunzip位于

/lib/inflate.c中,为gzip-1.0.3版本,现在在PC上使用gzip

函数压缩出来的文件不能被gzip-1.0.3版本的gunzip识别,所以linux-2.4.19-rmk7

内核自解压的功能等于不能使用,默认值ZTEXTADDR= 0x

表示不使用。(只能通过uBoot的gunzip解压加载)

***********************************************

//uImage存放地址= 0x

***********************************************

mkimage -A arm -O linux -C gzip -a 0xe 0xd linux.bin.gz uImage

-A:CPU类型

-O:操作系统

-C:采用的压缩方式

-a:内核加载地址

-e:内核入口地址

***********************************************

uBoot的do_bootm(cmd_tbl_t *cmdtp, int flag, int argc, char *argv);

函数将检验存放到0x地址处的经过mkimage格式化的uImage数据的头部

typedef struct image_header {

uint32_t ih_magic; /* Image Header Magic Number */

uint32_t ih_hcrc; /* Image Header CRC Checksum */

uint32_t ih_time; /* Image Creation Timestamp */

uint32_t ih_size; /* Image Data Size */

uint32_t ih_load; /* Data Load Address */

uint32_t ih_ep; /* Entry Point Address */

uint32_t ih_dcrc; /* Image Data CRC Checksum */

uint8_t ih_os; /* Operating System */

uint8_t ih_arch; /* CPU architecture */

uint8_t ih_type; /* Image Type */

uint8_t ih_comp; /* Compression Type */

uint8_t ih_name; /* Image Name */

}image_header_t;

(ih_ep值为0x,ih_load值为0x)

如果头部各个域值和crc合法,那么do_bootm将调用如下gunzip解压函数对

0x+sizeof(image_header_t)地址处的压缩内核进行解压:

gunzip((void*)ntohl(hdr->ih_load),0x400000,data,(int*)&len);

1.hdr->ih_load 为输出数据地址0x

2.0x为gunzip解压输出数据上限值-4M

3.data为输入数据地址data=0x+sizeof(image_header_t);

4.Len为输入数据长度len = ntohl(hdr->ih_size );

解压完成后将会存储解压后数据的实际大小

压缩的Linux内核文件uImage,经由gunzip解压函数后,通过

do_bootm_linux (cmdtp, flag, argc, argv,addr, len_ptr, verify);

函数向Linux内核传递内核运行所需的5个参数

kernel = (void (*)(bd_t *, ulong, ulong, ulong, ulong))hdr->ih_ep ;

1.hdr->ih_ep 为0x

/*

* Linux Kernel Parameters:

* r3: ptr to board info data

* r4: initrd_start or 0 if no initrd

* r5: initrd_end – unused if r4 is 0

* r6: Start of command line string

* r7: End of command line string

*/

(*kernel) (kbd, initrd_start, initrd_end, cmd_start, cmd_end);

这样完成了Linux系统启动所需要5个参数的传递,至此uBoot的工作已经结束

Linux启动后U-Boot就基本没有用了。U-Boot将一些信息传给Linux,纤薯然后引导Linux。

不知道你的U-Boot能不能进入命毁扰者令行界面?你可以修改Linux的MTD分区,将新的Linux和文件系统烧写在其他的MTD分李哪区,然后在U-Boot中引导新的linux和文件系统。

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