一. 系统移植

1.1 什么是系统移植

        系统移植简单的说，在开发板上运行linux系统。
        驱动， linux系统与硬件设备的适配，内核级别编程。

        Linux系统想要移植到开发板上，我们需要移植三部分： U-Boot（bootloader）、zImage（内核镜像）、 rootfs（文件系统），需要将其烧写到开发板的存储器中，这个过程称为系统移植。

        U-Boot（Universal Boot Loader)是嵌入式系统中广泛使用的开源引导加载程序，其核心功能是为操作系统内核的启动提供硬件初始化、镜像加载及参数传递等支持。

        zImage 是Linux操作系统的内核镜像文件，内核可以理解为一个软件，具备管理处理器、内存管理、硬件设备管理、进程调度、网络通信等功能。

        rootfs是Linux系统运行的基础，可以提供管理文件资源，与用户进行操作交互等功能

1.2 为什么要进行系统移植

        linux可提供如下功能：

                mem管理：malloc，calloc等

                进程管理：支持多进程

                网络设备：套接字编制

                文件系统(交互，数据存储)：open，read，write等文件操作

                IPC(IPC的实现)：进程间通信

1.3 系统移植的四大文件

    uboot->dtb、kernal->rootfs

        1、bootload 程序

                        作用：Linux 系统要启动就必须需要一个 bootloader 程序，也就说芯片上电以后先运行一段 bootl oader 程序。这段 bootloader 程序会先初始化 DDR 等外设，然后将 Linux 内核从 flash(NAND， NOR FLASH，SD，MMC 等)拷贝到 DDR 中，最后启动 Linux 内核。bootloader 最主要的工作就是启动 Linux 内核，

                        bootloader 和 Linux 内核的关系 就跟 PC 上的 BIOS 和 Windows 的关系一样

                        linux中的 bootload 叫 uboot(Universal Boot Loader)

            

2、linux的核心部分---内核

                        作用：包含上面提到过的五大功能：mem管理，进程管理，网络设备，文件系统(交互，数据存储)，IPC(IPC的实现)

                        就是Linux系统本身(经过裁剪)

                        zImage

3、文件系统

                        作用：与用户进行交互的，库文件，用户程序等

                        根文件系统

                        rootfs.tar

                        linux中解压命令：tar -xvf 压缩包名字

4、设备树

                        作用：描述开发板上有哪些设备，描述硬件设备资源信息

                        imx6ull-alientek-emmc.dtb

二. IMX6ULL 

2.1 IMX6ULL 的启动方式

        可以通过拨码开关进行选择：

                拨码开关的选择
                    USB启动：芯片级调试
                    SD卡启动：裸机阶段使用，软件开发阶段
                    EMMC启动：量产使用
                    Nand flash启动等

2.2 SD 卡的布局

        当使用 NXP 开发的烧写工具向 SD 卡中烧写系统时，SD卡的布局如下，以4G大小为例：

        首先，SD 卡被分为了两个区：

                第一个区：64M
                        1M + 63M
                                1M：存放分区表
                                63M：uboot
                第二个区：剩下的4 G - 64M
                                kernel + rootfs

SD 卡详细布局图：

三. 虚拟机的配置

3.1 网络部分配置

        进行双网卡配置，一个设置为NAT模式，一个设置为桥接模式

3.1.1 NAT模式

        Ubuntu虚拟机通过NAT模式工作时， Windows会认为Ubuntu系统是工作在其上的一款软件，因此会为Ubuntu系统虚拟一个不存在的网卡，即192.168.XX.XX(此IP地址可以通过软件配置)，如果Windows是能够正常上网的，那么Ubuntu一定也是能够上网的。该模式的主要功能及局限性为：
        1、上网方式简单， Windows有网的情况下， Ubuntu想要上网，配置为NAT模式是最简
单快捷的。
        2、NAT模式因为Ubuntu地址是虚拟IP地址，所以不能作为服务器IP地址，在网络中也是
无法被找到的。
        3、如果只是想Ubuntu上网，而不需要作为服务器被网络终端访问，推荐配置为NAT模
式。

3.1.2 桥接模式

        Ubuntu虚拟机通过桥接模式以192.168.1.100作为IP地址来操作网卡， Windows系统则通过192.168.1.200作为IP地址操作网卡，两个IP地址均是存在的，所以Ubuntu可以作为独立的IP地址来进行网络操作。该模式主要功能及局限性为：

        1、作为服务器时必须选择桥接模式，因为服务器必须有真实IP地址，这样才能在网络中被
找到

        2、Ubuntu与Windows作为独立的IP地址来上网， Ubuntu网络是否正常与Windows是没
有关系的，两者网络连接状态是独立的。

3.1.3 双网卡配置

        Ubuntu双网卡配置主要是为了能够让Ubuntu在能够与开发板通过有线网卡连接的情况下，还能够通过无线网卡实现上公网的目的，因为开发板需要 tftp 和 nfs 服务器，所以要求Ubuntu作为服务器工作在桥接模式，同时开发时经常需要下载软件，还要求Ubuntu能够上公网访问软件源，需要工作在NAT模式:

        1、网络适配器1：NAT模式，负责Ubuntu上公网的功能。
        2、网络适配器2：桥接模式，负责与开发板网络连接，作为开发板的tftp和nfs服务器

四. 常见的三种烧写模式

4.1 烧写到 SD 卡

        方便多设备部署及系统的刷机和恢复

        示例：

4.2 烧写到 EMMC

        产品量产时

4.3 模式三

uboot烧写到SD卡 + zImage通过tftp下载 + rootfs通过nfs挂载

概念：

        此方法主要是开发时使用，将 uboot 烧录到SD卡上，并设置为SD卡启动，开发板上电即可启动uboot，然后将 zImage 放入到 tftp 管理目录，通过 tftp 下载 zImage 和设备树文件到 DDR 中，并加载内核，最后将文件系统设置在 nfs 服务器上，内核挂载 nfs 服务器的文件系统，启动Linux系统

        这样做的目的在于每次下载的zImage和dts设备树文件都是最新裁剪出来的，减少了烧录固化的时间，并且文件系统也是最新版本的，所以这种模式主要用于开发时使用

使用的 U-Boot 版本：

  U-Boot 2016.03     

        该模式需要使用到的命令：

env default -a  #uboot 变量回复默认
saveenv			# 保存变量
reset			#重启uboot
setenv ipaddr 192.168.1.50  # 设置开发板ip地址
setenv ethaddr 00:04:9f:04:d2:35	#设置开发板网卡mac地址
setenv gatewayip 192.168.1.1      	#设置开发板网关
setenv netmask 255.255.255.0		#设置开发板子网掩码
setenv serverip 192.168.1.100		#设置pc段的ip地址
setenv bootargs 'console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.100:/home/linux/nfs/rootfs,v3,proto=tcp rw ip=192.168.1.50:192.168.1.100:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off'  #设置根文件系统的位置 
setenv bootcmd 'tftp 80800000 zImage;tftp 83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb;bootz 80800000 - 83000000'  #设置 下载zImage ，dtb 
saveenv  		#保存变量
reset			#重启uboot