Yuan のノート
心之所至，隨意亂書
在 i.MX 8QuadXPlus 上使用 Yocto 建置 Linux 系統 4
Mon Sep 13, 2021
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前言

為了在之後開發過程中不用反覆燒寫 eMMC 與 SD 卡，本篇會設定 U-Boot 載入 Rootfs 以達到我們的目的。

主要內容

寫在前面

我們這次的目標是從 NFS 伺服器中載入 Rootfs。所以我們在開機時，U-Boot 載入的 Kernel 與裝置樹 ( Devicetree ) 仍是 eMMC/SD 卡內的。

在開機的過程中，首先會要把要執行的東西載入到記憶體中執行。 所以我們可以預期，待會我們會需要載入 Kernel 與 裝置樹。 最後才把主控權交給 Kernel。

我們要做的就是在執行時期，修改 U-Boot 傳給 Kernel 的開機參數。

配置 NFS 伺服器

這一個部份先前有筆記過了，如果還沒有看過的同學請參考這裡。

分析 Kernel 與 Devicetree 的載入命令

U-Boot 預設開機在基本的初始化完成後，並且在指定的秒數內沒有都收到使用者的輸入，便會開始執行 bootcmd 中的內容。 我們可以藉由分析它，來初步的知道系統的開機流程。

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print bootcmd

# Output:
bootcmd=mmc dev ${mmcdev}; if mmc rescan; then if run loadbootscript; then run bootscript; else if test ${sec_boot} = yes; then if run loadcntr; then run mmcboot; else run netboot; fi; else if run loadimage; then run mmcboot; else run netboot; fi; fi; fi; else booti ${loadaddr} - ${fdt_addr}; fi

整理過後, 我們可以觀察到它真正會執行到的指令為 run loadimage ，接著會是 run mmcboot

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bootcmd=
	mmc dev ${mmcdev};
	if mmc rescan; then 
		if run loadbootscript; then 
			run bootscript; 
		else 
			if test ${sec_boot} = yes; then 
				if run loadcntr; then 
					run mmcboot; 
				else
					run netboot; 
				fi;
			else
				if run loadimage; then 
					run mmcboot; 
				else
					run netboot; 
				fi; 
			fi; 
		fi; 
	else
		booti ${loadaddr} - ${fdt_addr}; 
	fi

從 eMMC 中把 Kernel 載到記憶體裡面

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loadimage=fatload mmc ${mmcdev}:${mmcpart} ${loadaddr} ${image}

繼續展開 mmcboot

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mmcboot=
	echo Booting from mmc ...; 
	run mmcargs;
	if test ${sec_boot} = yes; then
		if run auth_os; then 
			run boot_os; 
		else
			echo ERR: failed to authenticate; 
		fi;
	else
		if test ${boot_fdt} = yes || test ${boot_fdt} = try; then 
			if run loadfdt; then 
				run boot_os; 
			else
				echo WARN: Cannot load the DT; 
			fi; 
		else
			echo wait for boot; 
		fi;
	fi;

從 eMMC 中把 裝置樹 ( Devicetree ) 載到記憶體裡面

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loadfdt=fatload mmc ${mmcdev}:${mmcpart} ${fdt_addr} ${fdt_file}

開始載入 Kernel ，之後就會把控制權交給 Kernel 了。

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boot_os=booti ${loadaddr} - ${fdt_addr};
我們可以使用 echo $? 來看返回值。

設定 U-Boot 環境變數

從先前的分析來看，比較重要的指令有:

  • loadfdt
  • loadimage
  • boot_os

所以我們只要進行下列修改，即可。

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setenv serverip "NFS_SERVER_IP"
setenv rootfs_dir "/srv/rootfs"
setenv ethaddr "01:02:03:04:05:06"
setenv image Image
setenv fdt_file imx8qxp-mek-rpmsg.dtb

setenv rootfsinfo 'setenv bootargs ${bootargs} root=/dev/nfs ip=dhcp nfsroot=${serverip}:${rootfs_dir},v3,tcp'
setenv bootcmd 'run rootfsinfo; run loadfdt; run loadimage; run boot_os'

saveenv

如我們想還原回預設值，可以使用下列指令

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env default -a
saveenv

結果

我們可以重新啟動系統，或是直接執行 boot 就可以看到 U-Boot 正在開始執行我們剛才所撰寫的指令了。 會發現，開機的時候有稍微變長了，並且在過程中可以看到 NFS 相關的字樣。

開機完成後，我們可以在 /proc/cmdline 看到我們先前指定的開機參數(bootarg)。

從 NFS 伺服器中載入 rootfs

從 NFS 伺服器中載入 rootfs

寫在最後

在 U-Boot 中看到的參數，在本篇並沒有多去探究。不過也別太過傷心，以後我們會專門製作一篇為大家講解。

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loadaddr=0x80280000
fdt_addr=0x83000000
image=Image
fdt_file=imx8qxp-mek-rpmsg.dtb

小結

這次在撰寫本篇時，其實是想把 Kernel 與裝置樹都從網路載下來的。 但礙於筆者的網路環境比較複雜，一直無法成功的藉由 TFTP 傳輸資料。 所以也就暫時作罷。 未來如果有完成這個部份再來更新吧。

( 附上當時的筆記 )

配置 TFTP 伺服器

安裝 TFTP

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sudo aptitude install -y tftpd-hpa

配置分享路徑

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sudo cp /etc/default/tftpd-hpa{,.bk} 
sudo sed -i 's#TFTP_DIRECTORY.*#TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp_shared"#g' /etc/default/tftpd-hpa
sudo sed -i 's#TFTP_ADDRESS.*#TFTP_ADDRESS=":69"#g' /etc/default/tftpd-hpa
sudo sed -i 's#TFTP_OPTIONS.*#TFTP_OPTIONS="--secure --create"#g' /etc/default/tftpd-hpa

sudo systemctl enable tftpd-hpa
sudo systemctl restart tftpd-hpa

/etc/default/tftpd-hpa:

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# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp_shared/"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="--secure --create"

配置防火牆

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sudo firewall-cmd \
	--add-rich-rule="rule family='ipv4' source address='192.168.1.2' service name='tftp' accept" \
	--permanent
sudo firewall-cmd --reload

除錯

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sudo netstat -nlp
sudo journalctl -fu  tftpd-hpa.service

用戶端測試

在伺服器中建立測試用的資料

echo "Hello word" > /srv/tftp_shared/hello

在用戶端進行上、下載測試

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echo "I am Groot~~~~~" > groot.txt

tftp SERVER_IP
tftp get hello
tftp put groot.txt

參考連結

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