1. 软件结构组成
uboot : 一种boot loader,负责机顶盒嵌入式linux的系统引导工作,引导系统启动,已经系统维护(镜像烧写,软件更新)。
env :uboot 的环境变量,存储着一些变量及其值,供uboot使用,比较重要的两个变量:bootcmd bootargs。
logo :开机图片。
loader :升级程序。
loaderbak :升级程序备份。
kernel :linux 内核。
rootfs :linux 根文件系统。
app :应用程序。
ui :页面文件。
data :应用程序数据。
stbenv :机顶盒产品信息。
2. 启动流程
总体流程:
上电 --> 运行uboot --> 加载kernel,运行kernel --> 挂载根文件系统 --> 运行init进程 --> 执行启动脚本 --> 运行app
1. uboot存储在flash设备的0地址处,上电后,从uboot开始运行。
2. uboot起来后会运行bootcmd变量中的指令,bootcmd会读取kernel镜像,然后用
bootm命令去解压kernel镜像并运行kernel,
运行kernel时,bootargs变量值会传递给kernel。
3. kernel起来后根据 bootargs 中root描述挂载 rootfs 。
4. rootfs挂载成功后,会运行 init 进程。
5. init 进程起来后,会执行启动脚本。
6. 启动脚本中运行app。
下面是一段盒子启动打印:
Board: STiH237-HDK (B2141) [32-bit mode]
U-Boot 2010.09 (Feb 12 2015 - 14:59:24) - stm24-2013-08-17
//uboot 运行
DRAM: 256 MiB
NAND: ONFI flash detected
ONFI param page 0 valid
ONFI flash is MT29F4G08ABADAH4, 512 MiB, page size 2048+64, sector size 128 KiB
512 MiB
SPI: info: found ST N25Q256 (32MiB) device (page=256,erase=65536)
info: BCH controller initializing with ECC of 18-bits per 1KiB sector
Bad block table found at page 262080, version 0x01
Bad block table found at page 262016, version 0x01
In: serial
Out: serial
Err: serial
Net: stmac-0
Uncompressing Linux 2.6 ...
### 1843224 ###
xxxxxxxx: enable clk
xxxxxxxx: display hd logo
xxxxxxxx: display sd logo
can not find this value
Hit any key to stop autoboot: 0
NAND read: device 0 offset 0x2200000, size 0x300000
//读取kernel镜像
3145728 bytes read: OK
## Booting kernel from Legacy Image at 80000000 ...
<--------
Image Name: Linux 3.4
Image Type: SuperH Linux Kernel Image (gzip compressed)
Data Size: 2080907 Bytes = 2 MiB
Load Address: 80800000
Entry Point: 80801000
Verifying Checksum ... OK
Uncompressing Kernel Image ... OK
解压kernel镜像的打印 ------>
Starting kernel:
//运行kernel,bootargs传递给kernel
start = 0x80801000
initrd = 0x00000000 (0 bytes)
bootargs = console=ttyAS0,115200 ubi.mtd=5 root=ubi0:rootfs rootfstype=ubifs rw mtdparts=stm-nand-bch:1M(uboot),1M(logo),16M(loader),16M(loader_bak),3M(kernel),32M(rootfs),64M(app),32M(ui),345M(data),1M(stbenv) stmmaceth=msglvl:0,watchdog:5000 M129(000000):eth0:off bigphysarea=3000 elevator=cfq
Welcome to STLinux (busybox)!
//init 进程启动,执行启动脚本,脚本中打印的欢迎标语。
[system background process]
//下面是挂载app ui data 分区的打印
UBI device number 1, total 512 LEBs (65011712 bytes, 62.0 MiB), available 0 LEBs (0 bytes), LEB size 126976 bytes (124.0 KiB)
UBI device number 2, total 256 LEBs (32505856 bytes, 31.0 MiB), available 0 LEBs (0 bytes), LEB size 126976 bytes (124.0 KiB)
STxH205 detected (32BITS)
UBI device number 3, total 2760 LEBs (350453760 bytes, 334.2 MiB), available 0 LEBs (0 bytes), LEB size 126976 bytes (124.0 KiB)
Please press Enter to activate this console.
//应用程序开始运行
-----------------------------------------------------
Software : iPanel 3.0 Advanced
Platform : STiH273
Branch : Debug Branch
[BuildTime]-[Sep 7 2015]-[17:59:41]
-----------------------------------------------------
uboot环境变量
uboot命令行,输入 print 即可打印 uboot 环境变量,环境变量可以配置ip serverip mac 地址等(tftp工具下载镜像需要配置ip)。注意以下两个变量:
bootcmd=nand read 80000000 2200000 300000; bootm 80000000
bootargs=console=ttyAS0,115200 ubi.mtd=5 root=ubi0:rootfs rootfstype=ubifs rw mtdparts=stm-nand-bch:1M(uboot),1M(logo),16M(loader),16M(loader_bak),3M(kernel),32M(rootfs),64M(app),32M(ui),345M(data),1M(stbenv) stmmaceth=msglvl:0,watchdog:5000 M129(000000):eth0:off bigphysarea=3000 elevator=cfq
bootcmd:启动命令,描述kernel启动的命令,从上面变量值可以看到是从nand flash中读取了kernel镜像,并交给bootm命令去解压执行。
bootargs:启动参数描述,这些参数会传递给kernel,kernel启动后需要用到这里的参数,例如 root 描述的根文件系统信息,console 描述的串口信息,以及分区划分信息。
init进程
kernel启动后,会挂载根文件系统,然后执行init进程,shell命令行模式下输入 top 命令查看,即可发现这个init进程,其pid是1,是系统启动后运行的第一个用户态进程。
启动脚本
ST平台启动脚本是 /etc/init.d/rcSBB, 不同平台略有区别,因为使用的不同的根文件系统,根文件系统中的 init 进程不同,init 读取启动脚本并执行的策略会有区别,但都是类似的模式。ST 平台启动脚本内容:
#!/bin/sh
echo "Welcome to STLinux (busybox)!" //欢迎标语
# mount proc filesystem <-------
mount -t proc proc /proc
# mount devpts to allow logging in
mount -t devpts devpts /dev/pts -ogid=5,mode=620
# mount sysfs
mount -t sysfs sysfs /sys
#mount -t fusectl fusectl /sys/fs/fuse/connections 挂载一些文件系统 ------>
# start the telnet daemon to allow remote login
#busybox telnetd -l /bin/sh
/sbin/syscall &
/sbin/udevd.sh
/root/ipanel_start.sh //执行启动app的脚本