1.5 启动目标板系统
Linux 系统的一般启动过程包括引导内核、启动内核和启动初始化程序三个阶段，如图1-20所示。
图1-20 Linux的启动过程
1.5.1 Boot Loader和Kernel
目标板处理器上电或者复位之后，首先执行引导程序（Boot Loader），初始化内存等硬件，然后把压缩的内核映像加载到内存中，最后跳转到内核映像入口执行。
目标板上的 Boot Loader 具有加载内核映像的功能。在嵌入式Linux开发中，常常用到网络加载的方式，就是通过Tftp协议把内核映像加载到目标板内存中。不同的 Boot Loader 有不同的配置方法，这里以U-Boot为例说明。U-Boot支持多种启动加载模式，包括从网络和从FLASH启动。这里以从网络启动为例。
U-Boot 1.1.4 （Jun 29 2007 - 13：26：53）
U-Boot code： 31F80000 -> 31F9DCE0 BSS： -> 31FA2350
RAM Configuration：
Bank #0： 30000000 32 MB
Nor Flash： 512 KB
NAND FLASH： 64 MB
In： serial
Out： serial
Err： serial
Hit any key to stop autoboot： 0
NANO2410=> Tftp 30008000 zImage
系统加电后首先启动了U-Boot，当出现命令提示符后，输入命令：
Tftp 30008000 zImage
表示从服务器上通过Tftp下载内核镜像zImage。之后出现下面的提示。
Tftp from server 192.168.0.1； our IP address is 192.168.0.2
Filename ＇zImage＇.
Load address： 0x30008000
Loading： #################################################################
#################################################################
#################################################################
#################################################################
############################################
done
Bytes transferred = 1555932 （17bddc hex）
通过前面的Tftp命令，将内核下载到了内存地址的30008000处。在下载的同时还显示了下载进度。由于这是Linux 4.6的内核，而其包含了较多的驱动和模块，使得体积较大，有1555932字节长，若是2.4版本的内核，通常不会超过1MB。
NANO2410=>go 30008000
## Starting application at 0x30008000 ...
Uncompressing Linux.............................................................
.......................... done， booting the kernel.
当输入命令：
go 30008000
Boot Loader将内核镜像解压，并跳转至内核映像入口地址，开始启动内核。
Linux version 2.6.18.2 （swordzj@swordzj-desktop） （gcc version 3.4.1） #1 Wed Jul
18 22：00：09 CST 2007
CPU： ARM920T [41129200] revision 0 （ARMv4T）， cr=00007177
Machine： SMDK2410
ATAG_INITRD is deprecated； please update your BootLoader.
Memory policy： ECC disabled， Data cache writeback
CPU S3C2410A （id 0x32410002）
S3C2410： core 202.800 MHz， memory 101.400 MHz， peripheral 50.700 MHz
S3C24XX Clocks， （c） 2004 Simtec Electronics
CLOCK： Slow mode （1.500 MHz）， fast， MPLL on， UPLL on
CPU0： D VIVT write-back cache
CPU0： I cache： 16384 bytes， associativity 64， 32 byte lines， 8 sets
CPU0： D cache： 16384 bytes， associativity 64， 32 byte lines， 8 sets
Scanning device for bad blocks
Creating 4 MTD partitions on ＂NAND 64MiB 3，3V 8-bit＂：
0x00000000-0x00100000 ： ＂BootLoader ＂
0x00100000-0x00300000 ： ＂kernel＂
0x00300000-0x02b00000 ： ＂root＂
0x02b00000-0x04000000 ： ＂user＂
s3c2410-ohci s3c2410-ohci： S3C24XX OHCI
s3c2410-ohci s3c2410-ohci： new USB bus registered， assigned bus number 1
yaffs： dev is 32505859 name is ＂mtdblock3＂
yaffs： passed flags ＂＂
yaffs： Attempting MTD mount on 31.3， ＂mtdblock3＂
eth0： using half-duplex 10Base-T （RJ-45）
在经历一系列的初始化过程之后，内核启动完毕，接下来启动Init程序。
BusyBox v1.4.2 （2007-07-01 17：44：36 CST） Built-in shell （ash）
Enter ＇help＇ for a list of built-in commands.
[root@swordzj /]$
嵌入式程序的Init程序完成的工作很少，一般不需要实现Login等复杂的功能，而是直接启动shell。
1.5.2 根文件系统
在内核启动到最后，必须为其挂接一个根文件系统。从文件系统中启动Init程序，以完成剩下的系统启动过程。
在交叉开发环境中，通常采用NFS文件系统，在内核的启动过程中挂载由主机共享的根文件系统，这种方式将大大地方便主机与目标板的数据共享。
要使目标板能够加载上NFS根文件系统，需要做两方面的工作。一是在主机端配置NFS服务器和准备好文件系统所需的文件和目录结构。二是配置目标板的内核选项。关于主机端的配置在前面的内容中已经介绍过了，这里主要介绍内核的配置内容。使用NFS的根文件系统必须首先具备以下条件。
1.有正确的以太网接口驱动
内核的以太网驱动和Boot Loader中的以太网驱动是不一样的，有时可能在Boot Loader中能正常使用的以太网，在内核中就不能使用了。在内核中配置以太网驱动一般在菜单项“Network device support”下。
2.配置内核启动命令行参数
通过命令行参数可以告诉内核从哪里获得根文件系统。配置内核启动命令行参数默认值的菜单项为“Default kernel command line string”。格式如下：
root=/dev/nfs rw nfsroot=<nfs_server>：<root_path> ip=<target_ip>
参数的说明如下。
● <target_ip>：是为目标板指定的IP地址。
● <nfs_server>：是指定NFS服务器的IP。
● <root_path>：是指定要挂载的NFS服务器的目录。
● root=/dev/nfs：则指定要挂接NFS根文件系统。
● rw：表示按照可读/写属性挂载。
例如：
root=/dev/nfsrwnfsroot=192.168.1.1：/home/share/rootfs ip=192.168.1.2：192.168.1.1：192.168.1.1：255.255.255.0：swordzj：eth0：off console=ttySAC0 115200 ehtaddr=08：00：3e：26：0a：5b mem=32M init=/linuxrc
表示挂载服务器 192.168.1.1 的/home/share/rootfs 为根文件系统，目标板的 IP 地址为192.168.1.2。此外还包含以下关于目标板的启动信息。
● 网关地址：192.168.1.1。
● 子网掩码：255.255.255.0。
● 主机名：lc-pc。
● 以太网接口：eth0。
● 以太网MAC：08：00：3e：26：0a：5b。
● 串口设备：ttySAC0（串口1，这是在Linux4.6内核下的设置）。
● 串口数率：115200。
● 内存大小：32MB。
● Init程序路径：/linuxrc。
3.配置内核支持NFS根文件系统
在内核配置中，选中：“File Systems”“Kernel automounter support”“Network File Systems”和“NFS file system support”，配置编译为内核，下载到目标板上启动，如果准备工作没有遗漏，此时NFS根文件系统就可以挂载到内核上了。至此，交叉开发环境就建立起来了。