简介

在成为一名专业矿渣玩家前，您会接触到各种稀奇古怪的电子硬件，比如现在常见的各种便宜、好玩的旧电视盒子、4G上网棒、各种不知名的ARM架构的芯片板，通过学习编译生成原理和一些移植技术，可以将这些放在垃圾桶附近的废物再次赋予一些好玩、有意思的功能。

这是一个系列教程，主要是使用很多年前的一款基于 全志A20芯片的网络电视盒子【himedia Q2II】作为移植目标，通过移植ARM版本的Ubuntu系统和OpenWRT，让这个7、8年前的老旧机顶盒即可作为ubuntu实现一些简单的服务器功能，也可以作为旁路由给局域网提供DNS加速服务和广告过滤服务，让家里的设备能够更快的打开网站，还能防止广告的骚扰。

目前我已经对该机顶盒完成了Ubuntu系统移植和OpenWRT移植，我会争取尽快通过文字和图片的方式制作成教程发布出来。

u-boot

U-Boot 是一个主要用于嵌入式的引导加载程序，全称为 Universal Boot Loader 。可以想象成 Windows 上的 BIOS 。

linux 系统启动时就必须要有一个 bootloader 程序，这段程序会先进行 DDR 等外设的初始工作。然后根据配置将 linux kernel 从指定的 flash 设备（QSPI Flash, SD, EMMC…,也可能通过网络）加载到板载的 DDR 进行启动运行。

对于这个 bootloader 程序，目前有许多 bootloader 软件可以使用，例如 vivi, RedBoot, uboot。其中 uboot 在使用上最广泛 。

uboot-spl

在 uboot 启动 kernel 的过程中，可能会遇到一个叫 uboot-SPL 的东西。不是每个跑 linux 的芯片都会明确的有这个 uboot-SPL。可能是设计到了芯片的 bootRom 里面。具体也不是很清楚。uboot-SPL 会被叫做二级boot，这里的二级是相较于 SOC 的 bootRom 而言。Soc 启动时最先执行的是 ROM 中的固化程序 （bootRom 程序）。

uboot 虽然是为嵌入式系统而开发的，但其镜像一般都有几百 KB 。普通的 SOC 的片上 RAM 都无法完全容纳，所以一般需要一个程序来初始化片外的 RAM。加载并启动 uboot 。好在这个 SPL 程序一般都使用 uboot 自带的 SPL 程序。

在嵌入式使用中，无需将太多精力放在 uboot 上，它的目的就是为了启动 kernel。启动完之后便寿终正寝。

kernel

linux 内核，开源的电脑操作系统内核。在嵌入式中，有 FreeRTOS,UCOS 这些相较轻量级的操作系统。也有这种复杂但功能强大的操作系统。在使用层面，嵌入式上使用 linux 。最重要的就是 kernel 中驱动的移植。一般都不会从一个纯净的 kernel 中去进行移植操作。而是芯片厂商提供的 kernel 基础上根据自己的板子进行各种外设驱动相关的适配工作。

在 kernel 中做驱动开发是按照其规定的框架来编写驱动的，所以重点就是驱动框架的学习

dts

dts 就是设备树，是用来根据板子不同来描述开发板上的设备信息的。老版本的 linux kernel 是没有设备树概念的。后来因为 SOC 的发展，kernel 中需要对这些新增 SOC 的支持。而这些代码都会编译到 kernel 中。导致 kernel 日渐臃肿。后面就引入了在 PowerPC 等架构就已经采用的设备树。

rootfs

rootfs 即根文件系统，是 kernel 启动后挂载的第一个文件系统。rootfs 和 kernel 是分开的，但单独的 kernel 没有 rootfs 是没法正常工作的。

现在有许多制作 rootfs 的工具，如 busybox, buildroot,Yocto等。其中 buildroot 中包含了 busybox 的功能，只需要简单的操作就可以生成一个 rootfs。十分方便。后续会去学习 buildroot 的使用。但若有时间想学习下 rootfs 的构建过程，可以使用 busybox 去慢慢构建 rootfs。