实战5 SD卡启动pcDuino板

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实战5 SD卡启动pcDuino板

在前面几章中，分别介绍了u-boot、linux以及根文件系统的编译或制作过程，这一章中，我们将这些文件部署在SD卡中，并从SD卡启动pcDuino板。

5.1 SD启动卡布局

在编译u-boot镜像一章中，讲解了当从SD卡启动时，A20在上电后会从默认区域寻找boot并运行。详见表2.2，下图从使用的视角描绘了SD卡分布情况。

                              

图5.1 SD启动卡布局

SD卡被分为4个主要部分，它们的作用分别是：

分区表：对SD分区的描述，指明各分区的起止地址等信息

boot区：保存SPL和u-boot以及环境变量等，其实就是保存u-boot-sunxi-with-spl.bin

启动分区：被格式化为文件系统使用，保存linux、dtb镜像等。

根文件系统分区：被格式化为文件系统使用，保存根文件系统内容。

5.2 SD启动卡分区

将SD卡插入PC机，在虚拟机上会识别为/dev/sdb或/dev/sdc(也可能是其它名称)，以/dev/sdc为例。

1. 向SD卡起始写入1M的0来清空原本可能存在的分区表信息。

# sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdc bs=1M count=1    1+0 records in    1+0 records out    1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.000638668 s, 1.6  GB/s

2. 使用fdisk命令将SD卡分成两个区，一个作为启动分区(/dev/sdc1)，大小为16M，另一个作为根文件系统分区(/dev/sdc2)，占用剩余空间。

# sudo fdisk /dev/sdc    Device contains neither a valid DOS partition  table, nor Sun, SGI or OSF disklabel    Building a new DOS disklabel with disk identifier  0x63581385.    Changes will remain in memory only, until you  decide to write them.    After that, of course, the previous content won't  be recoverable.       Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4  will be corrected by w(rite)       Command (m for help): n    Partition type:       p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)       e   extended    Select (default p): p    Partition number (1-4, default 1): 1    First sector (2048-2097151, default 2048): 2048    Last sector, +sectors or +size{K,M,G}  (2048-2097151, default 2097151): +15M       Command (m for help): n    Partition type:       p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)       e   extended    Select (default p): p    Partition number (1-4, default 2): 2    First sector (32768-2097151, default 32768):    Using default value 32768    Last sector, +sectors or +size{K,M,G}  (32768-2097151, default 2097151):    Using default value 2097151       Command (m for help): p       Disk /dev/sdc: 1073 MB, 1073741824 bytes    255 heads, 63 sectors/track, 130 cylinders, total  2097152 sectors    Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes    Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512  bytes    I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes    Disk identifier: 0x63581385          Device  Boot      Start         End      Blocks    Id  System    /dev/sdc1            2048       32767       15360    83  Linux    /dev/sdc2           32768     2097151     1032192    83  Linux       Command (m for help): w    The partition table has been altered!

3. 根据SD卡布局，从SD卡8KB偏移处开始将u-boot-sunxi-with-spl.bin写入。

# dd  if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdc   bs=1024 seek=8

4.准备启动分区。

格式化为vfat格式，好处是PC即和pcDuino都可以识别，便于文件拷贝。挂载到/mnt目录。

# mkfs.vfat /dev/sdc1   mkfs.fat 3.0.26  (2014-03-07)   # mount /dev/sdc1 /mnt   # df   Filesystem     1K-blocks     Used Available Use% Mounted on   /dev/sda1       64891708 10454744  51117620   17% /   none                   4        0         4    0% /sys/fs/cgroup   udev             2057876  1986564      71312  97% /dev   tmpfs             413576     1116     412460   1% /run   none                5120        0       5120   0% /run/lock   none             2067864        0    2067864   0% /run/shm   none              102400        0     102400   0% /run/user   /dev/sdc1         16334         0      16334   0% /mnt

拷贝linux镜像到启动分区

# cp uImage /mnt/

拷贝dtb文件到启动分区

# cp sun7i-a20-pcduino3-nano.dtb  /mnt/

在启动分区中新建文件uEnv.txt，文件内容如下：

fdt_high=ffffffff   loadkernel=fatload  mmc 0 0x46000000 uImage   loaddtb=fatload  mmc 0 0x49000000 sun7i-a20-pcduino3-nano.dtb   bootargs=console=ttyS0,115200  earlyprintk root=/dev/mmcblk0p2 rootwait   uenvcmd=run  loadkernel && run loaddtb && bootm 0x46000000 - 0x49000000

这个文件会被u-boot读取，其中loadkernel和loaddtb分别将uImage和sun7i-a20-pcduino3-nano.dtb加载到内存中。bootargs最终传递给linux作为启动命令行参数，需要提一下的是root=/dev/mmcblk0p2，起始就是上述SD卡的/dev/sdc2分区，只不过虚拟机和pcDuino识别分区后命名方式不同而已，这样告诉linux从这个分区挂载根文件系统。uenvcmd是u-boot最终调用的启动linux的命令，它集成了前面2个命令，以及bootm命令。

5. 将根文件系统镜像写入SD卡根文件系统分区。

# dd if=rootfs.img  of=/dev/sdc2

完成了SD启动卡的全部准备工作之后，将SD卡插入pcDuino板的卡槽，上电启动，串口打印如下：

U-Boot SPL  2014.04-10733-gea1ac32 (Nov 23 2015 - 20:23:40)   Board:  Linksprite_pcDuino3   DRAM: 1024 MiB   CPU: 960000000Hz,  AXI/AHB/APB: 3/2/2   spl: not an uImage at  1600         U-Boot 2014.04-10733-gea1ac32  (Nov 23 2015 - 20:23:40) Allwinner Technology      CPU:   Allwinner A20 (SUN7I)   Board:  Linksprite_pcDuino3   I2C:   ready   DRAM:  1 GiB   MMC:   SUNXI SD/MMC: 0   *** Warning - bad CRC,  using default environment      In:    serial   Out:   serial   Err:   serial   Net:   dwmac.1c50000   Hit any key to stop  autoboot:  0   reading uEnv.txt   264 bytes read in 17 ms  (14.6 KiB/s)   Loaded environment from  uEnv.txt   Running uenvcmd ...   reading uImage   3174744 bytes read in  176 ms (17.2 MiB/s)   reading  sun7i-a20-pcduino3-nano.dtb   28877 bytes read in 30  ms (939.5 KiB/s)   ## Booting kernel from  Legacy Image at 46000000 ...      Image Name:   Linux-4.4.0-rc2      Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)      Data Size:    3174680 Bytes = 3 MiB      Load Address: 40008000      Entry Point:  40008000      Verifying Checksum ... OK   ## Flattened Device  Tree blob at 49000000      Booting using the fdt blob at 0x49000000      Loading Kernel Image ... OK      Using Device Tree in place at 49000000,  end 4900a0cc      Starting kernel ...   …   [省略部分打印]   …   [    1.501284] VFS: Mounted root (ext2  filesystem) readonly on device 179:2.   [    1.508746] devtmpfs: mounted   [    1.512026] Freeing unused kernel memory:  284K (c0593000 - c05da000)   #

进入了Linux shell，至此，我们成功的实现了从SD卡启动pcDuino板。

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