5.1. 在 32-bit soft-float ARM 上引导安装程序

5.1.1. 引导映像的格式

在基于 ARM 的系统中,大多数情况下使用两种格式的引导映像之一:a)标准的 Linux zImage 格式内核(vmlinuz)与标准的 Linux 初始虚拟硬盘(initrd.gz)结合使用,或 b)uImage 格式的内核(uImage)与相应的初始虚拟硬盘(uInitrd)结合使用。

uImage/uInitrd 是为 U-Boot 固件设计的映像格式,用在基于 ARM 的系统(大多数为 32 位系统)上。较旧的 U-Boot 版本只能引导 uImage/uInitrd 格式的引导文件,因此通常在较旧的 armel 系统上使用。除了引导 uImage/uInitrd 外,较新的 U-Boot 版本还可以引导标准的 Linux 内核和虚拟硬盘映像,但是这样做的命令语法与引导 uImage 的略有不同。

对于使用多平台内核的系统,除内核和初始虚拟硬盘之外,还需要一个所谓的设备树文件(或设备树 blob,dtb)。它对每个被支持的系统是特定的,并包含特定硬件的描述。dtb应该由固件在设备上提供,但实际上通常需要加载较新版本的 dtb。

5.1.2. 从 TFTP 引导

从网络引导需要网络连接和一台 TFTP 网络引导服务器(也可能是 DHCP、RARP 或 BOOTP 服务器,以进行自动网络配置)。

用于支持网络引导的服务器端设置在 第 4.3 节 “为使用 TFTP 网络引导准备文件” 中描述。

5.1.2.1. 在 U-Boot 中引导 TFTP

在系统上使用 U-Boot 固件进行网络引导包括三个步骤:a)配置网络,b)将映像(内核/初始虚拟硬盘/dtb)加载到内存中,以及 c)实际执行预加载的代码。

首先,您必须配置网络,或者通过运行

setenv autoload no
dhcp

由 DHCP 来自动配置,或者手动设置环境变量

setenv ipaddr <ip address of the client>
setenv netmask <netmask>
setenv serverip <ip address of the tftp server>
setenv dnsip <ip address of the nameserver>
setenv gatewayip <ip address of the default gateway>

。如果您愿意的话,可以永久设置它们,通过运行

saveenv

之后需要将映像(内核/初始虚拟硬盘/dtb)加载到内存中。这可以通过 tftpboot 命令来完成,该命令必须提供映像在内存中存储的地址。不幸的是,由于内存映射因系统而异,所以没有关于内存可以使用哪些地址的一般规则。

在某些系统上, U-Boot 预定义了一组带有适当的加载地址的环境变量:kernel_addr_r、ramdisk_addr_r和fdt_addr_r。您可以运行

printenv kernel_addr_r ramdisk_addr_r fdt_addr_r

来检查它们是否已定义。如果未定义,则必须查看系统文档以获取适当的值并手动设置。对于基于 Allwinner SunXi SOC 的系统(例如 Allwinner A10,架构名称为 sun4i 或 Allwinner A20,架构名称为 sun7i),您可以使用例如下面的值:

setenv kernel_addr_r 0x46000000
setenv fdt_addr_r 0x47000000
setenv ramdisk_addr_r 0x48000000

定义加载地址后,将映像从之前定义的 tftp 服务器中加载到内存,可以使用

tftpboot ${kernel_addr_r} <内核映像文件名>
tftpboot ${fdt_addr_r} <dtb 文件名>
tftpboot ${ramdisk_addr_r} <初始化内存盘映像文件名>

第三部分是设置内核命令行并实际执行加载的代码。U-Boot 将 bootargs 环境变量的内容作为命令行传递给内核,因此内核和安装程序的任何参数——如控制台设备(请参见 第 5.3.1 节 “引导串口控制台”)或预设选项(请参见 第 5.3.2 节 “Debian 安装程序的参数”附录 B, 使用预置自动进行安装)——可以使用命令如

setenv bootargs console=ttyS0,115200 rootwait panic=10

来设置。执行先前加载的代码的确切命令取决于所使用的映像格式。要使用 uImage/uInitrd,命令是

bootm ${kernel_addr_r} ${ramdisk_addr_r} ${fdt_addr_r}

而要使用原生 Linux 映像,则是

bootz ${kernel_addr_r} ${ramdisk_addr_r}:${filesize} ${fdt_addr_r}

注意:当引导标准的 linux 映像时,重要的是在内核和 dtb 之后加载初始虚拟硬盘映像,因为 U-Boot 将 filesize 变量设置为最后一个加载的文件的大小,并且 bootz 命令需要虚拟硬盘映像的大小才能正常工作。在引导特定平台的内核时,也就是没有设备树的内核时,省略 ${fdt_addr_r} 参数即可。