在 BeagleBoard-xM 上引导 Linux(转载)

原文网址： http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-beagleboard-xm/index.html

 

在 BeagleBoard-xM 上引导 Linux

 

开始使用这个小的开源平台进行设备开发

Jeffrey M. Osier-Mixon, 技术作家, MontaVista Software, Inc.

 

简介： BeagleBoard.org 最新推出 BeagleBoard 版本 xM，继版本 C 之后开放式硬件 BeagleBoard 又一高度成功的新版本。本文将使用 Angstrom Linux、Android 和 Ubuntu 平台介绍在 BeagleBoard-xM 上引导 Linux® 的必要环境和步骤。

 

 

BeagleBoard 是一个袖珍的参考板，含有一个 Texas Instruments Open Multimedia Application Platform (OMAP) 3 单片系统（SoC）处理器，它包含一个 ARM Cortex-A8 内核、Texas Instruments C64x+ 数字信号处理器和板载图形化引擎，以及集成的双数据速率（DDR）随机存取存储器（RAM）。BeagleBoard 价格比较便宜，适合正在学习 Linux 和小型系统的业余爱好者、学术研究者和专业人员使用。图 1 显示了 BeagleBoard-xM。

 

在之前的 developerWorks 文章 在 Beagle Board 上引导 Linux 中，我介绍过在 BeagleBoard 版本 C 中引导 Linux，它承载一个 600MHz OMAP3530 处理器、256MB RAM 和 256MB NAND 闪存。版本 xM 更为健壮，有 1GHz OMAP3730 处理器和 512MB RAM。它没有闪存从 microSD 卡引导，但是有很多新接口，包括一个 DB-9 系列的连接器、集成 4 个端口的 Universal Serial Bus (USB) 总线、以及集成的 Ethernet 端口。BeagleBoard-xM 含有更多的版本 C 特性，比如 Digital Visual Interface (DVI)-D 输出、S-video、音频、Joint Test Action Group (JTAG)、以及一个大扩展排针。

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以下小节分别向您展示如何寻找所需的组件来源，以及构建和测试控制台。

BeagleBoard-xM 是成套的，附带有一个预格式化的 4GB microSD 卡和一个适配器，您可以将卡插到标准 Secure Digital (SD)/MultiMediaCard (MMC) 插槽，不需要电缆。您需要执行以下操作：

给 BeagleBoard-xM 供电

通常，BeagleBoard 是由一个外部 5V 电源或者一个 USB On-The-Go (OTG) 电缆供电的。然而，这些电缆只能提供 500mA 的电流，仅仅只能启动 xM。强烈推荐您使用一个外部电源 — 一个 5V 的变压器或者一个可以插如您主机上两个 USB 接口上的 Y 型电缆。

• 电源
  使用一个 5V 外部电源。
• 串行电缆
  BeagleBoard-xM 提供一个 DB9 凹口（female DB9 port），需要一个串行电缆来将控制台连接到您的主机系统。使用一个直流（非 非调制解调器）电缆。如果您的主机系统没有串行接口，使用 DB9-to-USB 电缆。
• USB 键盘和 USB 鼠标
• DVI-D 监视器和一个 DVI-D to High-Definition Multimedia Interface (HDMI) 电缆
  注意主板不能通过该连接器发出 Video Graphics Array (VGA) 信号，因此一个标准的 DVI-to-VGA 转换器电缆不能正常工作。
• 4GB+ microSD 卡和一个读卡器
  您可以覆盖提供的卡上的数据，但是，最好购买一些卡用于不同版本。如果您的主机没有集成读卡器，使用一个 USB 读卡器。

Linux 用户可以使用 minicom，如下面示例所示。Microsoft® Windows® 用户可以使用 Hyperterminal 或 PuTTy，Mac 用户可以使用屏幕、ZTerm 或 MacWise。

将串行电缆连接到 BeagleBoard-xM's DB9 端口和您的主机上，然后在设置模式下以根用户启动 minicom：

sudo minicom -s

 

清单 1 显示了 minicom 配置菜单。

            +-----[configuration]------+            | Filenames and paths      |            | File transfer protocols  |            | Serial port setup        |            | Modem and dialing        |            | Screen and keyboard      |            | Save setup as dfl        |            | Save setup as..          |            | Exit                     |            | Exit from Minicom        |            +--------------------------+

 

选择 Serial port setup。生成的子菜单如清单 2 所示。

    +-----------------------------------------------------------------------+    | A -    Serial Device      : /dev/ttyS0                                |    | B - Lockfile Location     : /var/lock                                 |    | C -   Callin Program      :                                           |    | D -  Callout Program      :                                           |    | E -    Bps/Par/Bits       : 115200 8N1                                |    | F - Hardware Flow Control : No                                        |    | G - Software Flow Control : No                                        |    |                                                                       |    |    Change which setting?                                              |    +-----------------------------------------------------------------------+            | Screen and keyboard      |            | Save setup as dfl        |            | Save setup as..          |            | Exit                     |            | Exit from Minicom        |            +--------------------------+

 

如果您的电缆是一个直流串行电缆，串口设备是 /dev/ttyS0。如果您使用的是 USB 转换器，使用 /dev/ttyUSB0。在下一步如果没有文本出现，很有可能您的主机分配了一个不同的设备，因此，从 0 增加到 1 再试一次。对于所有设备，设置是 115200、8 位、无分区、没有硬件或软件流控制。

设置正确后，选择 Save setup as dfl 默认保存该设置，然后点击 Exit。出现 minicom 欢迎消息，如清单 3 所示。

Welcome to minicom 2.3OPTIONS: I18nCompiled on Oct 24 2008, 06:37:44.Port /dev/ttyS0       Press CTRL-A Z for help on special keys

 

想要验证，接通 BeagleBoard-xM 电源，然后按一个键停止引导倒计时。引导载入消息出现，显示 X-loader 和 U-bootTo 版本、构建日期和输出，使用 U-boot 显示具体系统内存、输入和输出通道、扩展板信息、以及主板矫正和管芯 ID，如清单 4 所示。

Texas Instruments X-Loader 1.4.4ss (Aug 19 2010 - 02:49:27)Beagle xM Rev AReading boot sectorLoading u-boot.bin from mmcU-Boot 2010.03-dirty (Aug 20 2010 - 20:50:46)OMAP3630/3730-GP ES1.0, CPU-OPP2, L3-165MHz,OMAP3 Beagle board + LPDDR/NANDI2C:   readyDRAM:  512 MBNAND:  256 MiBIn:    serialOut:   serialErr:   serialProbing for expansion boards, if none are connected you'll see a harmless I2C error.No EEPROM on expansion boardBeagle xM Rev ADie ID #77f600001bf00000015739ea0701c021Hit any key to stop autoboot:  0OMAP3 beagleboard.org #

 

拔掉 BeagleBoard-xM 电源。

监视器电缆

确保在主板接通电源时，决不 插上监视器电缆，因为这会毁坏主板。首先总是要拔掉电源。

将您的键盘和鼠标插入 BeagleBoard-xM 上的 USB 插孔。如果可以的话，将一个网络电缆插入以太网插口。接通主板和 DVI-D 监视器之间的 HDMI-to-DVI 电缆。

下列操作说明只用于启动您的主板和使用这 3 个 Linux 版本运行时。参考资料 中的链接包括构建完整开发环境的开发套件、工具链和操作说明。

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Angstrom Linux 是一个专为小型计算机（比如，BeagleBoard-xM）开发的操作系统。在 BeagleBoard-xM 上引导 Angstromis 最快的方法是使用主板附带的 microSD 卡，它含有一个 Angstrom 映像。但是该卡上的映像是一个验证映像，这意味它只为验证主板操作而提供。它不包括一个图形化用户界面（GUI），以及作为一个 RAM 磁盘默认引导；因此当您拔掉电源时您所作的改变都将丢失。

所包含的 microSD 卡有一个大约 117MB 的 File Allocation Table (FAT) 分区，包含以下设备：

• 引导加载器 X-loader（MLO）和 U-boot （u-boot.bin）
• Linux 内核（uImage）
• 引导脚本（user.scr）
• RAM 磁盘根文件系统（ramdisk.gz）
• 核查文件大小的 md5sum 文件

卡的其余部分未格式化。

引导之前，插入 microSD 卡然后接通电源。引导开始倒计时时，系统自动调用引导脚本。引导加载器文本再一次出现在控制台上，接着是引导消息，显示引导过程，其中包括脚本本身的执行，然后加载内核和 RAM 磁盘，最后启动内核，如清单 5 所示。

mmc1 is availableThe user button is currently NOT pressed.reading boot.scr** Unable to read "boot.scr" from mmc 1:1 **reading user.scr755 bytes readRunning bootscript from mmc ...## Executing script at 80200000mmc1 is availablereading ramdisk.gz19960110 bytes readreading uImage3190568 bytes readBooting from ramdisk ...## Booting kernel from Legacy Image at 80200000 ...   Image Name:   Angstrom/2.6.32/beagleboard   Image Type:   ARM Linux Kernel Image (uncompressed)   Data Size:    3190504 Bytes =  3 MB   Load Address: 80008000   Entry Point:  80008000   Verifying Checksum ... OK   Loading Kernel Image ... OKOKStarting kernel ...Uncompressing Linux.....................................................................[    0.000000] Linux version 2.6.32 (ubuntu@ip-10-204-115-71) (gcc version 4.3.3 ....... 

 

下面是 Linux 引导消息，最后是 Angstrom 徽标和一个登录提示，如清单 6 所示。

.-------.                                          |       |                  .-.                     |   |   |-----.-----.-----.| |   .----..-----.-----.|       |     | __  |  ---'| '--.|  .-'|     |     ||   |   |  |  |     |---  ||  --'|  |  |  '  | | | |'---'---'--'--'--.  |-----''----''--'  '-----'-'-'-'                -'  |                '---'The Angstrom Distribution beagleboard ttyS2Angstrom 2010.7-test-20100820 beagleboard ttyS2beagleboard login:

 

以 root 登录，不需要密码。您可以运行基本的 Linux 命令来测试系统。尝试运行 testled，然后观察 BeagleBoard-xM 上的发光二极管。

要查看正在运行的 Angstrom，您需要一个完整的根文件系统和一个匹配的内核。下面说明了如何加载和引导演示映像：

1. 转到 Angstrom BeagleBoard 演示页阅读操作指南。
2. 为引导加载器和文件系统从 Angstrom BeagleBoard 页面下载二进制映像。这些文件是您所需要的：
   • mkcard.txt
   • MLO
   • u-boot.bin
   • Angstrom-Beagleboard-demo-image-glibc-ipk-2010.3-beagleboard.rootfs.tar.bz2
3. 插入一个至少有 4GB 容量的 microSD 卡，然后确定其设备名称。例如，如果您使用的是一个 USB 卡阅读器，使用 fdisk，并寻找一个匹配这个卡参数的磁盘。以下示例显示 /dev/sdg:

   # fdisk -l...Disk /dev/sdg: 3.9 GB, xxx bytes255 heads, 63 sectors/track, xxx cylinders

4. 卸载卡上的分区，在下面示例中使用您卡的设备名替换 /dev/sdg：

   sudo umount /dev/sdg?

5. 使用 mkcard.txt 脚本对您的 SD 卡进行格式化。

   注意： 确保 您锁定的目标是您的 SD 卡而不是一个系统磁盘。

   在下面示例中使用您卡的设备名替换 /dev/sdg：

   chmod +x mkcard.txt ; sudo ./mkcard.txt /dev/sdg

   
   

   操作完成后，您的 microSD 卡有两个主分区：

   • 一个 70MB FAT 分区，标记为 boot。
   • 一个 ext3 分区，标记为 Angstrom，占用卡的其余容量。

   如果您的系统不能自动挂载这些分区，手工挂载，在下面示例中用您的卡设备名替换 /dev/sdg：

   sudo mkdir -p /media/boot ; sudo mount /dev/sdg1 /media/bootsudo mkdir /media/Angstrom ; sudo mount /dev/sdg2 /media/Angstrom

   
   

   本例余下部分假设，这些分区已挂载为 /media/boot 和 /media/Angstrom。

6. 将文件解压到根文件系统分区（这可能需要一点时间）：

   sudo tar -C /media/Angstrom -xjvf / Angstrom-Beagleboard-demo-image-glibc-ipk-2010.3-beagleboard.rootfs.tar.bz2

7. 将文件复制到根分区，注意内核映像直接来自根文件系统：

   cp MLO /media/bootcp u-boot.bin /media/bootcp /media/Angstrom/boot/uImage /media/boot

8. 所有操作完成之后，同步文件系统然后卸载分区：

   sync ; sudo umount /dev/sdg?

9. 将卡插入 BeagleBoard-xM 然后打开电源。

   注意： 如果第一次引导失败，则会出现这样一个错误：

    Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block...

   
   

   重启系统，停止引导倒计时，然后输入以下命令：

   setenv mmcroot /dev/mmcblk0p2 rw

   
   

   然后输入 boot 引导系统。

第一次引导需要一段时间，因为系统自身需要配置。Angstrom 徽标出现在监视器上，同时在控制台上每个组件都已配置完成，大约 10 分钟后，Angstrom 登录屏幕出现在监视器上，控制台上出现一个引导提示窗口。使用登录界面建立一个新的用户然后登录，您也可以在控制台上以 root 登录，不需要密码。

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Android 已被证实是 BeagleBoard 上一个流行的操作系统，对于 Android 应用程序开发和测试而言该主板并不是一个昂贵的平台。这有几个连接到 BeagleBoard 的 Android 端口。本文使用 rowboat 项目。确保在启动之前连接一个 USB 键盘和鼠标以及一个 DVI 监视器。

1. 从 Texas Instruments Android DevKit 页面下载预编译的二进制 tarball，务必要找出 BeagleBoard-xM 的预构建映像（beagleboard-xm.tar.gz）。
2. 解压 tarball:

   tar zxvf beagleboard-xm.tar.gz

3. 在 README.txt 中阅读操作指南。
4. 插入一个至少有 4GB 容量的 microSD 卡，确定其设备名称。例如，如果您使用的是一个 USB 读卡器，使用 fdisk 并寻找匹配卡参数的磁盘。以下示例显示 /dev/sdg:

   # fdisk -l...Disk /dev/sdg: 3.9 GB, xxx bytes255 heads, 63 sectors/track, xxx cylinders

5. 使用提供的脚本格式化您的 SD 卡。

   注意：务必确保 您锁定的目标是您的 SD 卡而不是一个系统磁盘。

   使用您的卡设备替换下面示例中的 /dev/sdg：

   mkmmc-android.sh /dev/sdg

   
   

   所有操作完成后，同步文件系统然后卸载分区：

   sync ; sudo umount /dev/sdg?

6. 将 microSD 卡插入 BeagleBoard-xM 并打开电源。

   第一次引导需要一段时间，因为系统本身需要配置。大约 4 分钟后，您应该可以看到 Android 徽标，然后可以看到一个主界面。如果网络没有自动激活，等待 5 分钟左右，然后重新引导。注意，控制台保持活动，以 root 自动登录。

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Ubuntu 迅速成为一个流行于上网本（netbook）、移动互联网设备（MID）和其他小型系统的操作系统。Ubuntu 的总公司 Canonical 提供资源来将 Ubuntu 植入 ARM 处理器，比如 BeagleBoard。和 Android 一样 ，确保在启动之前插入监视器以及 USB 键盘和鼠标。

1. 在 Ubuntu OMAP Maverick Install 页面阅读操作指南。
2. 下载预编译的二进制映像。务必找到针对 BeagleBoard-xM 的映像：针对 TI OMAP3 计算机的预安装上网本映像（ubuntu-netbook-10.10-preinstalled-netbook-armel+omap.img.gz）。此时不要解压映像。
3. 插入一个至少有 4GB 容量的 microSD 卡，确定其设备名。例如，如果您使用的是一个 USB 读卡器，使用 fdisk 然后寻找一个匹配卡参数的磁盘。以下示例显示 /dev/sdg：

   # fdisk -l...Disk /dev/sdg: 3.9 GB, xxx bytes255 heads, 63 sectors/track, xxx cylinders

4. 将映像直接写入卡中。

   注意：务必确保 您锁定的目标是您的 SD 卡而不是一个系统磁盘。

   使用您卡的设备名替换以下示例中的 /dev/sdg：

   sudo sh -c 'zcat / ./ubuntu-netbook-10.10-preinstalled-netbook-armel+omap.img.gz > /dev/sdg'

   
   

   注意：如果您的 BeagleBoard-xM 是版本 A3，您可能需要下载一个不同的内核。查阅 Ubuntu Maverick 安装页获取更多细节。

   所有操作完成后，同步文件系统然后卸载分区：

   sync ; sudo umount /dev/sdg?

5. 将卡插入 BeagleBoard-xM 然后接通电源。

   第一次引导需要一段时间，因为系统本身需要配置，期间监视器和控制台可能显示黑屏。大约 5 分钟后，控制台上出现 Ubuntu 徽标，接着是一系列系统配置界面，使用插入 BeagleBoard 的鼠标和键盘，回答配置问题。如果网络不能自动激活，等待直至系统完全运转，将其关闭（转到 System 然后选择 Shut Down ），然后重新引导。

控制台不能使 Ubuntu 保持活动状态，您必须通过监视器和键盘或鼠标相互作用。但是，您可以从 Ubuntu Software Center 安装一个 Virtual Network Computing (VNC) 服务器，并通过 VNC 与系统进行交互。

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每一个操作系统都有其自己的社区系统，包括网站、wiki、邮件清单和 Internet Relay Chat (IRC) 频道，BeagleBoard 也一样。在您学习 BeagleBoard-xM 和您所选择的操作系统时，可以利用这些优越的资源。

 

学习

• BeagleBoard.org 是提供所有 BeagleBoard 信息的主要门户网站，包括 BeagleBoard-xM System Reference Manual（PDF）。查看社区生成信息的两个主要的网站是 eLinux.org BeagleBoard wiki 和较小的 wiki on code.google.com。 
• 主要 Angstrom 网站 中有大量关于 Angstrom 发布版的信息。关于使用所包含的确认映像的信息是在 Diagnostics 页面。您可以从 Angstrom BeagleBoard 演示页面 下载 BeagleBoard 所用的软件（一定要阅读后半页的操作指南）。您也可以使用 Angstrom 的 Narcissus 工具创建一个自定义的预构建映像。
• 针对 BeagleBoard-xM 的 Android 资源包括 Rowboat Web 网站 以及 Texas Instruments Android DevKit 页。通常，要了解更多 Android 操作系统的信息，从主 Android 页面 开始。 
• 针对 BeagleBoard-xM 的 Ubuntu 资源包括 eLinux.org 上的 BeagleBoardUbuntu 页 以及 Ubuntu wiki 上的 OMAP Maverick Install 页。通常，要了解更多关于 Ubuntu 操作系统的信息，从主 Ubuntu 页面 开始。 
• Chris Hallinan 所著的 Embedded Linux Primer, 2nd Ed.（Prentice Hall，2010 年）绝对是学习嵌入式 Linux 的最佳资源。 
• “在 Beagle Board 上引导 Linux”（developerWorks，2009 年 8 月） 演示如何在 BeagleBoard 版本 C 上引导 Linux。 
• The Open Source Way 是一个 Wiki，也是一本图书，不久还将成为教科书，其源自社区的内容致力于定义如何处理真实生活中事情，以及在一个新的领域增进开源方法，比如教育、政府、和企业。 
• 在 developerWorks Linux 专区 寻找为 Linux 开发人员（包括 Linux 新手入门）准备的更多参考资料，查阅我们 最受欢迎的文章和教程。 
• 在 developerWorks 上查阅所有 Linux 技巧 和 Linux 教程。 
• 随时关注 developerWorks 技术活动和网络广播。 
• 观看 developerWorks 演示中心，包括面向初学者的产品安装和设置演示，以及为经验丰富的开发人员提供的高级功能。

获得产品和技术

• 以最适合您的方式 IBM 产品评估试用版软件：下载产品试用版，在线试用产品，在云环境下试用产品，或者在 IBM SOA Sandbox for People 中花费几个小时来学习如何高效实现面向服务架构。 

讨论

• 访问 BeagleBoard 讨论邮件列表 和 BeagleBoard IRC 频道，讨论关于 BeagleBoard 的一切。
• 欢迎加入 My developerWorks 中文社区。

Jeffrey Osier-Mixon 是一名技术作家、开源的拥护者和社区管理员。他撰写关于开源软件的 博客，管理嵌入式 Linux 社区 Meld，并且在 Linux 会议上发表演讲。