鸿蒙系统研究之六：U-Boot引导

鸿蒙系统实战：从U-Boot引导内核到SD卡镜像制作

最新推荐文章于 2025-08-13 13:28:25 发布

原创

最新推荐文章于 2025-08-13 13:28:25 发布 · 3.2k 阅读

9 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#内核 #嵌入式 #linux #uboot #init

本文介绍了如何从U-Boot源码编译引导Linux内核，包括使用QEMU挂载SD卡镜像、处理根文件系统和SELinux问题，以及固化启动命令。详细步骤涉及文件系统操作和嵌入式系统引导流程。

这是我的鸿蒙系统研究系列文章的第六篇，有兴趣还可以看看前面的文章：

另外，还有关于鸿蒙系统的看法：

U-Boot 的全称是 Universal Boot Loader，其作用就是引导系统。对于我们熟悉的 PC，上电后，通过 BIOS 引导操作系统（Windows、Linux等）。对于嵌入式系统一般将这个引导程序称作 BootLoader，U-Boot 就是目前使用得最广泛的 BootLoader。

在前面的文章中，QEMU 直接引导鸿蒙系统的 Linux 内核，这种方式缺少灵活性，关键是在实际产品中，嵌入式系统是不会直接上电引导 Linux 内核的（整个软件系统一般位于 Flash，需要能够读写 Flash）。所以本文探讨使用 U-Boot 来引导内核。

开始之前，也做一个准备工作，安装 mkImage 工具:

$ sudo apt install u-boot-tools

U-Boot 既然是用来引导内核，那肯定与具体硬件相关，所以需要从源码编译，并且还需要针对具体产品做一些修改。

下载 U-Boot 源码，并编译

U-Boot 源码选择哪个版本关系并不大，这里选择 OpenHarmony 标准系统参考实现相同的版本：u-boot-2020.01。直接去官网下载，不要直接使用 device/hisilicon/third_party/uboot/u-boot-2020.01 这个代码，因为这个版本有华为针对 Hi3516DV300 等产品进行的修改。

$ wget https://codeload.github.com/u-boot/u-boot/zip/refs/tags/v2020.01

解压源码，然后进入 U-Boot 源码目录，编译 u-boot

$ export ARCH=arm
$ export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
$ export LOADADDR=0x80008000
$ make vexpress_ca9x4_defconfig
$ make all

编译后得到一个 u-boot 文件，这个在后面 QEMU 加载时用到。

制作 SD 卡镜像

在鸿蒙系统研究之四：根文件系统这篇文章中，我曾写到，要将根文件系统和system镜像分开，但仔细研究鸿蒙的文件系统后发现不行，因为根文件系统中的很多文件都是指向system的符号链接，特别是 init 这个超级进程。kernel 加载之后，首先要执行 init 进程，但此时还没有机会挂载 system 镜像，导致 init 是一个空链接。

此外，鸿蒙系统启用了SeLinux，这个也是超级折磨人的一个安全特性，稍不注意就会有程序无法执行的问题。因此这里解包 system.img ，得到根文件系统，另外为了简单起见，将 vendor 镜像里面的内容也复制过来。

Vexpress A9 最多只有 128 M 的 flash，没法容纳整个鸿蒙标准系统。好在 Vexpress A9 支持 SD 卡挂载，所以这里制作一个 SD 卡镜像，通过 QEMU 模拟器挂载。

下面的内容主要查阅网上的资料，为此写了一个脚本，将整个过程自动化完成。

#!/bin/bash
# 0.设置目录变量
OHOS_SRC_ROOT=$(cd "../../.." && pwd)

# 1. 解包系统镜像，得到鸿蒙系统文件
cd ${OHOS_SRC_ROOT}/out/ohos-arm-release/packages/phone/images
# Android sparse image 和 ext4 文件系统之间转换
simg2img system.img system.ext4
# 挂载 system 镜像
mkdir system-img
sudo mount system.ext4 system-img
simg2img vendor.img vendor.ext4
# 挂载 vendor 镜像
mkdir vendor-img
sudo mount vendor.ext4 vendor-img

# 2. 制作 SD 卡镜像(1GB)
dd if=/dev/zero of=uboot.disk bs=1M count=1024
# 创建 4 个分区
sgdisk -n 0:0:+16M -c 0:kernel uboot.disk
sgdisk -n 0:0:+512M -c 0:rootfs uboot.disk
sgdisk -n 0:0:+64M -c 0:vendor uboot.disk
sgdisk -n 0:0:0 -c 0:userdata uboot.disk

# 3. 寻找一个空闲的loop设备，挂载 SD 卡镜像
loop=$(sudo losetup -f)
echo "found idle loop device: ${loop}"
sleep 1
sudo losetup ${loop} uboot.disk
sleep 3
sudo partprobe ${loop}
sleep 3
# 格式化分区
sudo mkfs.ext4 ${loop}p1
sudo mkfs.ext4 ${loop}p2
s