前言

在嵌入式开发中，开发环境的搭建是入门的关键第一步，本文以 FS4412 开发板为例，详细拆解
（1）交叉开发工具链安装
（2）TFTP 文件传输服务配置
（3）NFS 文件共享服务搭建
（4）网络参数设置
（5）开发板网络启动

文章目录

一、交叉开发工具链

1.工具链文件准备与解压

交叉开发工具链是实现 “在 PC 端编译、开发板端运行” 的核心工具，本文以
gcc-4.6.4.tar.xz为例，先明确不同压缩格式的解压指令差异，再完成工具链解压：

  • 通用解压“格式”：
tar -xvf xxx.tar.*//（需根据压缩格式补充参数）
  • 不同格式对应指令：
    （1）tar.gz格式：tar -zxvf xxx.tar.gz​
    （2）tar.bz2格式：tar -jxvf xxx.tar.bz2​
    （3）.tar.xz格式（本文使用）：tar -Jxvf gcc-4.6.4.tar.xz

2.PATH 环境变量配置：让系统 “找到” 工具链

（PATH 环境变量的核心作用：记录 Shell 执行命令时的搜索路径，添加工具链路径后，无需输入完整路径即可调用编译指令）
解压完成后，需配置 PATH 环境变量，确保 Shell 能搜索到工具链的可执行文件，
配置方式分 “当前用户生效” 和 “所有用户生效” 两种：

（1）当前用户生效：（修改~/.bashrc）

  • 打开配置文件~/.bashrc：
sudo gedit ~/.bashrc
  • 在配置文件中的末尾添加一下任意一种方式的代码：

方式A：先定义变量，用于后续使用（当然具体的路径需要替换为自己的路径）

TOOL_CHAIN=/home/linux/fs4412/toolchain/gcc-4.6.4/bin ​
export PATH=$PATH:$TOOL_CHAIN

方式B：直接添加路径（当然具体的路径需要替换为自己的路径）

export PATH=$PATH:/home/linux/fs4412/toolchain/gcc-4.6.4/bin
  • 生效配置的命令：
source ~/.bashrc

（2）所有用户生效：（修改/etc/bash.bashrc）

  • 打开配置文件（需管理员权限）
sudo vim /etc/bash.bashrc
  • 添加与方案 1 相同的路径配置代码
  • 生效配置：
source /etc/bash.bashrc

3. 64 位 Ubuntu 的特殊依赖：安装 32 位运行库

若使用 64 位 Ubuntu 系统，需额外安装 32 位运行库，否则工具链可能无法运行：

sudo apt install lib32ncurses5 ​
sudo apt install lib32z1

二、TFTP 服务：

TFTP（简单文件传输协议，开发板与 PC 的 “文件传输桥梁”）适用于嵌入式开发中 “小文件快速传输”（如内核镜像、设备树），需在 Ubuntu 端搭建服务端与客户端，步骤如下：

1.安装 TFTP 相关软件包

(1)先更新软件源，再安装服务端与客户端程序：

# 更新软件源
sudo apt update
# 安装TFTP服务端
sudo apt install tftpd-hpa
# 安装TFTP客户端
sudo apt install tftp-hpa

(2)安装完成后，可通过以下指令验证服务是否存在：

ps -ef | grep tftp

2.配置 TFTP 服务器路径

TFTP 服务需指定一个 “文件传输目录”，所有待传输文件需放在该目录下，配置步骤：
(1)打开 TFTP 配置文件：sudo vim /etc/default/tftpd-hpa
(2)修改TFTP_DIRECTORY字段（替换为自己的目录，建议放在开发板工作目录下）：

TFTP_DIRECTORY="/home/linux/fs4412/tftpboot"

3.重启 TFTP 服务

配置完成后，需重启服务使设置生效，两种重启方式任选：

# 方式1
sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart  
# 方式2
sudo service tftpd-hpa restart

4.测试TFTP是否配置成功

通过本地连接测试服务是否正常，确保后续开发板能正常传输文件：
(1)进入 TFTP 客户端交互模式：tftp 127.0.0.1（127.0.0.1 为本地回环地址）
(2)传输测试：在TFTP_DIRECTORY目录下放一个测试文件（如test.txt），执行get test.txt，若能成功下载则服务正常
(3)退出客户端：quit

三、NFS 服务：

NFS（网络文件系统，开发板与 PC 的 “文件共享仓库”）可实现 “开发板挂载 PC 端目录”，适用于文件系统共享（如开发板直接使用 PC 端的根文件系统），避免频繁传输大文件，配置步骤如下：
（1）安装 NFS 服务端软件：
NFS 依赖nfs-kernel-server包，安装指令：

# 更新软件源（若之前已更新可跳过）
sudo apt update 
# 安装NFS服务端
sudo apt install nfs-kernel-server

（2）配置 NFS 共享目录：

  • 打开 NFS 配置文件：sudo gedit /etc/exports
  • 末尾添加共享规则（需要替换为自己的路径）
/home/linux/fs4412/rootfs *(rw,sync,no_root_squash)

注释：规则说明：

·  /home/linux/fs4412/rootfs：待共享的 PC 端目录（需替换为实际路径）​
·  *：允许所有 IP 访问（开发环境中简化配置，生产环境需指定 IP 段）​
·  rw：读写权限​
·  sync：同步写入（确保数据实时同步）​
·  no_root_squash：开发板 root 用户访问时保留 root 权限（避免权限问题）

（3）重启NFS服务

# 方式1
sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
# 方式2
sudo service nfs-kernel-server restart

四、网络设置

嵌入式开发中，PC（虚拟机）与开发板需在同一局域网，才能实现 TFTP 传输、NFS 挂载及调试，需分别配置虚拟机和开发板的网络参数。

1.虚拟机网络配置（Ubuntu系统）
（1）设置网络设配器为桥接模式
打开 VMware（或其他虚拟机软件），选中目标虚拟机，点击 “编辑虚拟机设置”，在 “硬件” 选项卡中，选择 “网络适配器”，勾选 “桥接模式”（取消 “NAT 模式” 和 “仅主机模式”）。

（2）配置桥接网卡
进入虚拟机的 “虚拟网络编辑器”，选择 “桥接模式”，在 “已桥接至” 下拉框中，选择 PC 当前使用的网卡（如有线网卡 “Realtek PCIe GbE Family Controller”，避免选择无线网卡，无线可能导致不稳定）

（3）设置虚拟机静态IP
为避免 IP 动态变化影响通信，建议给虚拟机配置静态 IP（需与后续开发板 IP 在同一网段，如192.168.1.x）：

# 以网卡ens33为例（可通过ifconfig查看实际网卡名）
sudo ifconfig ens33 192.168.1.100

2.开发板网络配置（U-boot模式下）
开发板需在 U-Boot 模式下配置 IP 参数，U-Boot 是嵌入式系统的引导程序，可通过串口工具（如 SecureCRT、Putty）连接开发板并操作。
（1） 进入 U-Boot 交互模式

  • 连接开发板电源与串口线，通过串口工具打开对应的串口（波特率通常为 115200）
  • 重启开发板，在串口打印信息中按任意键（如空格、回车），进入 U-Boot 交互模式

（2）配置开发板IP参数

  • 查看当前环境变量（确认已有参数）：print
  • 设置开发板 IP（ipaddr）：setenv ipaddr 192.168.1.200（如192.168.1.200，与虚拟机192.168.1.100同一网段）
  • 设置 TFTP/NFS 服务端 IP（即虚拟机 IP，serverip）：setenv serverip 192.168.1.100
  • 保存参数（避免重启后丢失）：save
  • 测试网络连通性：ping 192.168.1.100（ping 虚拟机 IP），若显示 “alive” 则网络正常

五、通过网络的方式启动开发板

配置好工具链、TFTP/NFS服务，及网络之后，即可通过网络启动开发板，实现内核，设备树，及文件系统的加载。网络启动开发板分为两种方式：

1.TFTP 加载所有文件（内核、设备树、文件系统）
通过 TFTP 将所有文件下载到开发板内存，再通过bootm指令启动系统，步骤：
（1）进入 U-Boot 模式，查看当前网络参数（确认ipaddr和serverip正确）：print
（2）下载内核镜像到内存地址41000000：tftp 41000000 uImage
（3）下载设备树文件到内存地址42000000：tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb
（4）下载 ramdisk 镜像到内存地址43000000：tftp 43000000 ramdisk.img
（5）执行启动指令：bootm 41000000 43000000 42000000（指令说明：bootm 内核地址 ramdisk地址 设备树地址）

2.TFTP 加载内核 + 设备树，NFS 挂载文件系统
若 ramdisk 文件较大或需实时修改文件系统，建议用 NFS 挂载 PC 端的根文件系统，步骤：
（1）配置 U-Boot 自动执行命令（bootcmd）：

setenv bootcmd "tftp 41000000 uImage;tftp 42000000 exynos4412-fs4412.dtb;bootm 41000000 - 42000000"

说明：bootm第二个参数用 “-” 代替，意为 “不使用 ramdisk，从其他方式加载文件系统”
（2）配置文件系统挂载参数（bootargs）：

setenv bootargs "root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.100:/home/hqyj/qudong_study/rootfs,v3 rw console=ttySAC2,115200 ip=192.168.1.199"

参数说明：

·nfsroot=192.168.1.100:/home/linux/fs4412/rootfs,v3：NFS 服务端 IP（虚拟机）及共享目录，v3为 NFS 版本​
·root=/dev/nfs：指定根文件系统类型为 NFS​
·rw：文件系统读写权限​
·console=ttySAC2,115200：指定串口控制台（FS4412 通常为ttySAC2，波特率 115200）​
·ip=192.168.1.200：开发板 IP（与serverip同一网段）

（3）保存参数并启动：

# 保存参数
save
# 执行启动命令（或等待U-Boot倒计时自动执行）
run bootcmd

3.关键 U-Boot 指令说明
U-Boot指令

六、为什么要配置上述这几个环境

1.为什么要配置交叉工具链

（1）因为系统移植需要用到的所有文件都需要编译为ARM架构，我们使用的Linux环境时虚拟机下的，虚拟机自带工具链都不是ARM架构，而是X86机构。
（2）为什么交叉工具链需要配置环境变量？
通俗的说，是为了在使用命令时能够像在中断中使用ls，cd等命令，直接使用，不加路径。
（3）为什么环境变量的配置要写在.bashrc中？
因为 .bashrc 文件是一个全局配置文件，它能让环境变量长时间生效。

2.为什么要配置TFTP服务器

（1）因为系统移植流程中需要让板子从虚拟机获取对应的启动文件，这些文件比较大，如果用串口发送，速度较慢；而TFTP走的是网络传输，速度较快。
（2）我们通过TFTP传输的是内核和设备树，处于未封包状态，使用TFTP能够相对较为便利的修改这个文件。

3.为什么要配置nfs服务器

（1）因为板子要用到的文件系统，处于未封包状态，使用TFTP能相对较为便利的修改这个文件系统（即板子用到的rootfs会经常进行实时修改）。
（2）使用nfs去挂载文件系统，能够实现 类似于“虚拟机中Linux和windows共享文件”的那种效果。这样就可以通过修改 经过nfs挂载 的虚拟机中的文件夹，来间接修改开发板的文件系统。

4.为什么开发板上要配置bootargs参数

因为板子上的文件系统是走nfs挂载上去的。这个文件系统依赖于虚拟机的网络、nfs服务器、以虚拟机上用于共享的rootfs文件夹。

4.未什么开发板上要配置bootcmd参数

（1）因为板子的启动可以依赖该参数指定好的命令，不用一个一个的敲命令来获取对应的文件
（2）而且在开发板所有镜像文件制作完毕，成功封包后，需要让设备从emmc（类似于电脑的硬盘）中获取镜像文件进行启动。

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