嵌入式Linux--U-Boot（八）网络命令使用

骑猪看日落 2022-12-27 01:19 596阅读 0赞

### 目录 ###

*  网络操作命令
 *   *  0、进入Uboot命令行模式
     *  1、 ping 命令
     *  2、 dhcp 命令
     *  3、 nfs 命令
     *  4、 tftp 命令

# 网络操作命令 #

uboot 是支持网络的，我们在移植 uboot 的时候一般都要调通网络功能，因为在移植 linuxkernel 的时候需要使用到 uboot 的网络功能做调试。uboot 支持大量的网络相关命令，比如 dhcp、ping、 nfs 和 tftpboot

在使用 uboot 的网络功能之前先用网线将开发板的 ENET 接口和电脑或者路由器连接起来

建议开发板和主机 PC 都连接到同一个路由器上！最后设置下表中所示的几个环境变量。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>环境变量</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ipaddr</td> 
   <td>开发板 ip 地址，可以不设置，使用 dhcp 命令来从路由器获取 IP 地址。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ethaddr</td> 
   <td>开发板的 MAC 地址，一定要设置。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>gatewayip</td> 
   <td>网关地址。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>netmask</td> 
   <td>子网掩码。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>serverip</td> 
   <td>服务器 IP 地址，也就是 Ubuntu 主机 IP 地址，用于调试代码。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这里根据自己的网络i情况设置:

setenv ipaddr 192.168.0.121
    setenv ethaddr de:b4:7c:de:dc:07
    setenv gatewayip 192.168.0.1
    setenv netmask 255.255.255.0
    setenv serverip 192.168.0.120
    saveenv

注意，网络地址环境变量的设置要根据自己的实际情况，确保 Ubuntu 主机和开发板的 IP地址在同一个网段内，比如我现在的开发板和电脑都在 192.168.0.0 这个网段内，所以设置开发板的 IP 地址为 192.168.0.121，我的 Ubuntu 主机的地址为 192.168.0.120，因此 serverip 就是192.168.0.120。 ethaddr 为网络 MAC 地址，是一个 48bit 的地址，如果在同一个网段内有多个开发板的话一定要保证每个开发板的 ethaddr 是不同的，否则通信会有问题！设置好网络相关的环境变量以后就可以使用网络相关命令了。

## 0、进入Uboot命令行模式 ##

开发板上电，U-Boot开始运行，信息打印到如下位置按下任意按键（一般按回车键）即可进入命令行模式：

U-Boot 2016.03-g4475ea1 (Apr 29 2020 - 18:34:16 +0800)
    
    CPU:   Freescale i.MX6ULL rev1.1 69 MHz (running at 396 MHz)
    CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 49C
    Reset cause: POR
    Board: MX6ULL 14x14 EVK
    I2C:   ready
    DRAM:  512 MiB
    MMC:   FSL_SDHC: 0, FSL_SDHC: 1
    Display: ATK-LCD-4.3-800x480 (800x480)
    Video: 800x480x24
    In:    serial
    Out:   serial
    Err:   serial
    switch to partitions #0, OK
    mmc1(part 0) is current device
    Net:   FEC1
    Normal Boot
    Hit any key to stop autoboot:  0
    =>

## 1、 ping 命令 ##

开发板的网络能否使用，是否可以和服务器(Ubuntu 主机)进行通信，通过 ping 命令就可以验证，直接 ping 服务器的 IP 地址即可，比如我的服务器 IP 地址为 192.168.0.120，命令如下：

=> ping 192.168.0.120
    Using FEC1 device
    host 192.168.0.120 is alive

从上图可以看出， 192.168.0.120 这个主机存在，说明 ping 成功， uboot 的网络工作正常。

**注意！只能在 uboot 中 ping 其他的机器，其他机器不能 ping uboot，因为 uboot 没有对 ping命令做处理，如果用其他的机器 ping uboot 的话会失败！**

## 2、 dhcp 命令 ##

dhcp 用于从路由器获取 IP 地址，前提得开发连接到路由器上的，如果开发板是和电脑直连的，那么 dhcp 命令就会失效。直接输入 dhcp 命令即可通过路由器获取到 IP 地址，如下图所示：

=> dhcp
    FEC1 Waiting for PHY auto negotiation to complete.... done
    BOOTP broadcast 1
    BOOTP broadcast 2
    BOOTP broadcast 3
    BOOTP broadcast 4
    BOOTP broadcast 5
    BOOTP broadcast 6
    BOOTP broadcast 7
    BOOTP broadcast 8
    BOOTP broadcast 9
    DHCP client bound to address 192.168.132.142 (12960 ms)
    *** Warning: no boot file name; using 'C0A8848E.img'
    Using FEC1 device
    TFTP from server 192.168.132.254; our IP address is 192.168.132.142
    Filename 'C0A8848E.img'.
    Load address: 0x80800000
    Loading: T T T T T T T T T T
    Retry count exceeded; starting again

从上图可以看出，开发板通过 dhcp 获取到的 IP 地址为 192.168.0.102。同时在图中可以看到“warning： no boot file name;”这样的字样。这是因为 DHCP 不单单是获取 IP 地址，其还会通过 TFTP 来启动 linux 内核，输入`? dhcp`即可查看 dhcp 命令详细的信息，如下所示：

=> ? dhcp
    dhcp - boot image via network using DHCP/TFTP protocol
    
    Usage:
    dhcp [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

## 3、 nfs 命令 ##

nfs(Network File System)网络文件系统，通过 nfs 可以在计算机之间通过网络来分享资源，比如我们将 linux 镜像和设备树文件放到 Ubuntu 中，然后在 uboot 中使用 nfs 命令将 Ubuntu 中的 linux 镜像和设备树下载到开发板的 DRAM 中。这样做的目的是为了方便调试 linux 镜像和设备树，也就是网络调试，通过网络调试是 Linux 开发中最常用的调试方法。原因是嵌入式 linux开发不像单片机开发，可以直接通过 JLINK 或 STLink 等仿真器将代码直接烧写到单片机内部的 flash 中，嵌入式 Linux 通常是烧写到 EMMC、 NAND Flash、 SPI Flash 等外置 flash 中，但是嵌入式 Linux 开发也没有 MDK， IAR 这样的 IDE，更没有烧写算法，因此不可能通过点击一个“download”按钮就将固件烧写到外部 flash 中。虽然半导体厂商一般都会提供一个烧写固件的软件，但是这个软件使用起来比较复杂，这个烧写软件一般用于量产的。其远没有 MDK、 IAR的一键下载方便，在 Linux 内核调试阶段，如果用这个烧写软件的话将会非常浪费时间，而这个时候网络调试的优势就显现出来了，可以通过网络将编译好的 linux 镜像和设备树文件下载到 DRAM 中，然后就可以直接运行

我们一般使用 uboot 中的 nfs 命令将 Ubuntu 中的文件下载到开发板的 DRAM 中，在使用之前需要开启 Ubuntu 主机的 NFS 服务，并且要新建一个 NFS 使用的目录，以后所有要通过NFS 访问的文件都需要放到这个 NFS 目录中。NFS服务的开启参考:NFS开启 我设置的`/home/liefyuan/linux/nfs` 这个目录为我的 NFS 文件目录。

uboot 中的 nfs 命令格式如下所示：

nfs [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

*  loadAddress 是要保存的 DRAM 地址
 *  \[\[hostIPaddr:\]bootfilename\]是要下载的文件地址。

这里我们将正点原子官方编译出来的 Linux 镜像文件 zImage 下载到开发板 DRAM 的 0x80800000这个地址处。

准备好以后就可以使用 nfs 命令来将 zImage 下载到开发板 DRAM 的 0X80800000 地址处，命令如下：

nfs 80800000 192.168.0.108:/home/liefyuan/linux/nfs/zImage

命令中的 “ 80800000 ” 表 示 zImage 保 存 地 址 ，“192.168.0.120:/home/liefyuan/linux/nfs/zImage”表示 zImage 在 192.168.0.120 这个主机中，路径为/home/liefyuan/linux/nfs/zImage。下载过程如下所示：

=> nfs 80800000 192.168.0.120:/home/liefyuan/linux/nfs/zImage
    Using FEC1 device
    File transfer via NFS from server 192.168.0.120; our IP address is 192.168.0.121
    Filename '/home/liefyuan/linux/nfs/zImage'.
    Load address: 0x80800000
    Loading: #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             ##########################
    done
    Bytes transferred = 6786368 (678d40 hex)
    =>

会以“\#”提示下载过程，下载完成以后会提示下载的数据大小，这里下载的 6786368字节，而 zImage 的大小就是 6786368字节，如下所示：

liefyuan@ubuntu:~/linux/nfs$ ls -l
    总用量 6628
    -rw------- 1 liefyuan liefyuan 6786368 Dec  6 19:39 zImage

## 4、 tftp 命令 ##

tftp 命令的作用和 nfs 命令一样，都是用于通过网络下载东西到 DRAM 中，只是 tftp 命令使用的 TFTP 协议， Ubuntu 主机作为 TFTP 服务器。因此需要在 Ubuntu 上搭建 TFTP 服务器，需要安装 tftp-hpa 和 tftpd-hpa，命令如下:

sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa
    sudo apt-get install xinetd

和 NFS 一样， TFTP 也需要一个文件夹来存放文件，在用户目录下新建一个目录，命令如下：

mkdir /home/liefyuan/linux/tftpboot
    chmod 777 /home/liefyuan/linux/tftpboot

这 样 我 就 在 我 的 电 脑 上 创 建 了 一 个 名 为 tftpboot 的 目 录 ( 文 件 夹 ) ， 路 径 为`/home/liefyuan/linux/tftpboot`。注意！我们要给 tftpboot 文件夹权限，否则的话 uboot 不能从tftpboot 文件夹里面下载文件

最后配置 tftp，安装完成以后新建文件/etc/xinetd.d/tftp， 如果没有/etc/xinetd.d 目录的话自行创建， 然后在里面输入如下内容：  
`sudo vim /etc/xinetd.d/tftp`

server tftp
    { 
    	socket_type = dgram
    	protocol = udp
    	wait = yes
    	user = root
    	server = /usr/sbin/in.tftpd
    	server_args = -s /home/liefyuan/linux/tftpboot
    	disable = no
    	per_source = 11
    	cps = 100 2
    	flags = IPv4
    }

完了以后启动 tftp 服务，命令如下：

sudo service tftpd-hpa start

打开`sudo vim /etc/default/tftpd-hpa` 文件，将其修改为如下所示内容：  
在这里插入图片描述

# /etc/default/tftpd-hpa
    
    TFTP_USERNAME="tftp"
    TFTP_DIRECTORY="/home/liefyuan/linux/tftpboot"
    TFTP_ADDRESS=":69"
    TFTP_OPTIONS="-l -c -s"

`TFTP_DIRECTORY` 就是我们上面创建的 tftp 文件夹目录，以后我们就将所有需要通过TFTP 传输的文件都放到这个文件夹里面，并且要给予这些文件相应的权限。

最后输入如下命令， 重启 tftp 服务器：

sudo service tftpd-hpa restart

tftp 服务器已经搭建好了，接下来就是使用了。将 zImage 镜像文件拷贝到 tftpboot 文件夹中，并且给予 zImage 相应的权限，命令如下：

cp zImage /home/liefyuan/linux/tftpboot/
    cd /home/liefyuan/linux/tftpboot/
    chmod 777 zImage

万事俱备，只剩验证了， uboot 中的 tftp 命令格式如下：

tftpboot [loadAddress] [[hostIPaddr:]bootfilename]

看 起 来 和 nfs 命 令 格式 一 样 的 :

*  `loadAddress` 是 文 件 在 DRAM 中 的存 放 地 址
 *  `[[hostIPaddr:]bootfilename]`是要从 Ubuntu 中下载的文件。

但是和 nfs 命令的区别在于， tftp 命令不需要输入文件在 Ubuntu 中的完整路径，只需要输入文件名即可。比如我们现在将 tftpboot 文件夹里面的 zImage 文件下载到开发板 DRAM 的 0X80800000 地址处，命令如下：

tftp 80800000 zImage

下载过程如下图所示：

=> tftp 80800000 zImage
    Using FEC1 device
    TFTP from server 192.168.0.120; our IP address is 192.168.0.121
    Filename 'zImage'.
    Load address: 0x80800000
    Loading: #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             #################################################################
             ########
             2.6 MiB/s
    done
    Bytes transferred = 6786368 (678d40 hex)

从上图可以看出， zImage 下载成功了，网速为 1.3MibB/s，文件大小为 6786368 字节。