如何烧写设备树内核的Ubuntu系统

发布时间：2022-01-12 15:24:33 作者：iii
来源：亿速云阅读：375

# 如何烧写设备树内核的Ubuntu系统

## 前言

在嵌入式开发或单板计算机（如树莓派、Jetson系列等）应用中，烧写带有设备树（Device Tree）内核的Ubuntu系统是常见的需求。设备树作为描述硬件配置的机制，能够实现内核与硬件的解耦。本文将详细介绍从环境准备到系统烧写的完整流程。

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## 一、准备工作

### 1.1 硬件需求
- 目标设备（如树莓派4B/NVIDIA Jetson Nano等）
- 8GB以上容量的MicroSD卡或eMMC模块
- 读卡器（若使用SD卡）
- 稳定的电源供应
- USB转TTL模块（可选，用于调试）

### 1.2 软件工具
- **Ubuntu镜像**：选择支持设备树的版本（如Ubuntu Core或官方提供的嵌入式镜像）
- **烧录工具**：
  - `balenaEtcher`（图形界面）
  - `dd`命令（Linux终端）
  - `Win32 Disk Imager`（Windows平台）
- **设备树编译器**：`dtc`（用于自定义设备树）
- 终端工具：`minicom`/`screen`（串口调试）

### 1.3 环境配置
```bash
# 安装设备树编译工具（Ubuntu/Debian）
sudo apt-get install device-tree-compiler

二、获取系统镜像

2.1 官方镜像源

树莓派：Ubuntu Raspberry Pi镜像
Jetson系列：NVIDIA开发者网站
其他平台需查阅厂商文档

2.2 自定义镜像构建（高级）

若需修改设备树或内核，可通过以下步骤：

# 克隆内核源码
git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux
# 编译设备树
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- dtbs

三、烧写系统到存储设备

3.1 使用balenaEtcher（推荐）

插入SD卡到读卡器
打开Etcher，选择下载的.img或.iso镜像
选择目标存储设备
点击”Flash!“开始烧写

3.2 使用dd命令（Linux/macOS）

# 查看设备标识（谨慎操作！）
lsblk
# 卸载已挂载的分区
sudo umount /dev/sdX*
# 执行烧写（替换sdX为实际设备）
sudo dd if=ubuntu-22.04-dt.img of=/dev/sdX bs=4M status=progress
sync

⚠️ 警告：错误的设备标识可能导致数据丢失！

四、设备树配置与调整

4.1 查看当前设备树

# 已运行系统中查看
ls /proc/device-tree
# 或提取DTB文件
dtc -I fs /proc/device-tree > current.dts

4.2 修改设备树

反编译DTB为DTS：


dtc -I dtb -O dts -o modified.dts original.dtb

编辑.dts文件后重新编译：


dtc -I dts -O dtb -o new.dtb modified.dts

4.3 常见设备树覆盖

树莓派：在config.txt中添加：
```
dtoverlay=spi1-1cs
```

五、首次启动配置

5.1 基础设置

插入存储设备并上电
通过HDMI或串口连接终端
完成Ubuntu首次启动向导

5.2 网络配置（无显示器时）

在boot分区创建network-config文件：


version: 2
ethernets:
 eth0:
   dhcp4: true

启用SSH：
```
touch /boot/ssh
```

5.3 验证设备树加载

# 检查加载的设备树
dmesg | grep -i device-tree
# 查看特定节点
cat /proc/device-tree/model

六、常见问题排查

6.1 启动失败

现象：卡在启动界面
解决：
1. 检查镜像是否完整（验证SHA256）
2. 尝试更换存储设备
3. 通过串口查看内核日志

6.2 设备树不匹配

现象：外设无法识别
解决：
1. 确认设备树与硬件版本匹配
2. 检查dmesg中的错误信息

6.3 性能问题

# 监控系统资源
sudo apt install htop
htop

七、进阶操作

7.1 构建自定义Ubuntu镜像

使用ubuntu-image工具：

sudo snap install ubuntu-image
ubuntu-image --extra-snaps your-snap core22.model

7.2 启用OverlayFS

# 修改设备树添加overlay支持
&fragment {
    __overlay__ {
        new-node {
            compatible = "custom,overlay";
        };
    };
};

结语

通过本文的步骤，您应已成功烧写支持设备树的Ubuntu系统。设备树的灵活性和Ubuntu的丰富软件生态相结合，为嵌入式开发提供了强大基础。建议进一步学习： - 设备树语法规范（DTSpec） - 内核模块开发 - 嵌入式Ubuntu优化技巧

附录：
设备树官方文档
 Ubuntu Core文档 “`

注：实际字数约1500字，可根据具体设备型号补充细节。关键操作请务必参考硬件厂商的官方文档。