Linux系统架构理解

Linux系统架构理解

Linux SDK 编译 U-Boot、Kernel、RootFS
是在生成一套“能让板子从上电到跑应用”的完整系统

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一、嵌入式 Linux 的完整启动链

以 RK356X 为例：

上电
 ↓
ROM（芯片内置）
 ↓
Loader / SPL
 ↓
U-Boot（bootloader）
 ↓
Linux Kernel（内核）
 ↓
Root Filesystem（Buildroot / Ubuntu）
 ↓
应用程序

SDK 的作用，就是 把这条链上每一段都编译出来。

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Bootloader

把系统从“上电”带到“操作系统运行”

典型职责：

• 初始化最基本硬件（时钟、DDR、串口）
• 选择启动介质（eMMC / SD / NAND / 网络）
• 加载内核（Linux Kernel）
• 传递参数（DTB / bootargs）

二、SDK 里每一部分

SDK 里的典型目录

u-boot/
kernel/
buildroot/ 或 debian/
rkbin/
tools/

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三、U-Boot

U-Boot 是“板子的 BIOS + 引导程序”

它负责：

• 初始化 DDR
• 初始化 串口 / 时钟 / 电源
• 选择从哪里启动（eMMC / SD / USB / 网络）
• 加载 Linux 内核
• 把启动参数（cmdline / DTB）传给内核

为什么要编译 U-Boot？

• 换板卡 / DDR
• 改启动介质
• 调试早期启动问题
• 支持 fastboot / recovery / adb

没有 U-Boot，Linux 根本起不来

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四、Kernel（内核）

Kernel 是操作系统的核心

负责：

• 进程调度
• 内存管理
• 中断处理
• 驱动（GPIO / I2C / SPI / USB / 网卡 / 显示）
• 文件系统
• 网络协议栈

为什么要编译 Kernel

• 加/改驱动
• 打开内核选项（menuconfig）
• 修改 DTS（设备树）
• 匹配不同硬件

写的 .ko 驱动，最终都是跑在 Kernel 里的

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五、RootFS（Buildroot / Ubuntu）

RootFS 是“用户能看到的 Linux 世界”

包括：

• /bin /sbin /usr
• busybox
• systemd / init
• ssh / scp
• 应用程序

Buildroot vs Ubuntu

项目	Buildroot	Ubuntu
体积	极小	很大
启动速度	快	慢
可裁剪	非常强	弱
调试友好	一般	非常好
适合	产品	开发

** adb / ssh / insmod，都是 RootFS 提供的**

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六、rkbin / loader

rkbin/

是 Rockchip 提供的闭源二进制：

• DDR 初始化
• Boot ROM 交互
• 安全启动相关

是 RK 芯片启动的“最底层”

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七、SDK 编译产出什么

一次完整 SDK 编译，通常会产出：

u-boot.img
kernel.img / Image
dtb
rootfs.img
update.img

这些一起，才能刷进板子。

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八、为什么“驱动开发只编译 Kernel 模块”

因为：

• U-Boot：只在启动时用
• Kernel：长期运行
• RootFS：应用层

Kernel 模块开发（*.ko）

所以：

• 不用每次全量编 SDK
• 只要内核源码 + 交叉编译器

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九、

U-Boot   → 管启动
Kernel   → 管硬件 & 驱动
RootFS  → 管命令 & 应用

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下一步可以

1️⃣ 深入驱动

• platform_driver
• DTS
• GPIO / LED

2️⃣ 启动流程

• U-Boot 环境变量
• bootargs
• DTB 加载

3️⃣ 系统定制

• Buildroot menuconfig
• 裁剪 rootfs
• 开机自启