工控单板 Linux 系统使用指南｜存储配置、升级与 OverlayFS 恢复出厂实操（一）

前 言

本文为单板机/工控机配套Linux系统使用说明，内容主要包含系统存储分区说明、系统启动配置、系统常规操作、系统升级流程等内容。

备注：本文适用于SBC-TLT153单板机及EPC-TLT153工控机系列（由SBC-TLT153单板机搭配扩展板与外壳组成），文中所有演示均基于512MByte NAND FLASH + 512MByte DDR3硬件配置的单板机开展。

开发环境

Windows开发环境：Windows10 64bit

Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.4 64bit

系统版本：Tronlong-Desktop 22.04（类Ubuntu）、Linux-5.10.198、U-Boot 2023.04-rc4

术语表

为便于阅读，下表对文档出现的关键术语进行解释；对于广泛认同释义的术语，在此不做注释。

注意事项

无特殊说明情况下，本文默认从NAND FLASH启动系统，使用DEBUG作为调试串口。

1 系统启动说明

1.1 启动方式

系统上电后，由CPU内部BootRom的引导代码依次从SD卡、eMMC、NAND FLASH(SPI0)、USB接口检测boot0启动程序（即U-Boot SPL），从第一个包含boot0启动程序的设备开始启动。boot0启动后，将优先从系统启动卡（非常规SD卡）引导U-Boot镜像，否则，将从原启动设备引导U-Boot镜像。

系统启动后自动登录root用户，调试串口终端会打印如下类似启动信息。系统启动卡启动时会打印"card no is 0"；eMMC启动时会打印"card no is 2"；NAND FLASH启动时会打印"storage type = nand"。

系统启动卡启动

eMMC启动

NAND FLASH启动

1.2打印信息说明

（1）Boot0(U-Boot SPL)、U-Boot阶段打印信息

SPL阶段

U-Boot阶段

如上打印信息可知单板机eMMC大小、DDR频率、DDR种类、DDR大小等信息。

（2）Kernel阶段打印信息

如上打印信息可知，内核版本为5.10.198-g9f7a600，打印信息解析如下表所示：

备注：Git系列号、内核镜像编译时间请以实际情况为准。

1.3系统信息查询

单板机系统启动后，会自动登录root用户，可参照如下方法查询系统相关信息。

（1）查看操作系统登录欢迎信息。

Target# cat /etc/issue

（2）查看计算机名字。

Target# hostname

（3）查看当前CPU使用率。

Target# top

（4）查看当前内存使用情况。

Target# cat /proc/meminfo

（5）查看系统环境变量信息。

Target# env

（6）查看文件系统支持库的存放目录。

Target# ls /usr/lib/

（7）查看文件系统版本信息。

Target# cat /etc/os-release

2内存与存储分区说明

2.1 内存分区

我司提供的系统已对单板机DDR内存进行划分，具体配置说明如下表。

（1）执行如下命令，可查看内核管理的内存空间。下图为512MByte容量NAND FLASH，512MByte容量DDR3配置单板机的查询结果。

备注：eMMC配置单板机因启动介质不同、initramfs差异等原因，CMA基址与内存相关打印信息会与NAND FLASH配置单板机有所不同，以实际打印信息为准。

Target# mount -t debugfs none /sys/kernel/debug //挂载debugfs文件系统（若未挂载请执行该命令进行挂载）

Target# cat /sys/kernel/debug/memblock/memory

（2）执行如下命令查看内核已经分配的内存。

Target# cat /sys/kernel/debug/memblock/reserved

编号7为CMA（连续内存区管理）空间，其余为内核管理空间。CMA的地址范围一般由内核自动分配，CMA内存空间为分配给驱动使用，应用层不可使用。

备注：单板机上电启动后，调试串口终端打印系统分配的CMA内存地址、大小信息与上图查询结果不一致，原因是Reserved节点将CMA与相邻连续的Reserved memory合并显示。因此，实际的CMA内存地址、大小信息以系统启动打印信息为准。

执行如下命令，可查看CMA及内存统计信息。

Target# dmesg | grep -E "cma:|Memory:|Kernel command line"

2.2存储分区

2.2.1NAND FLASH配置

（1）从系统启动卡启动

请确保单板机从系统启动卡启动系统，进入单板机系统后执行如下命令，查看系统启动卡分区信息。

Target# fdisk -l

执行如下命令，查看分区UUID及PARTLABEL。

Target# blkid

执行如下命令，查看分区说明。

Target# cat /proc/cmdline

（2）从NAND FLASH启动

请确保已将单板机系统固化至NAND FLASH。单板机断电，取出系统启动卡，从NAND FLASH启动系统，进入单板机系统后执行如下命令，查看NAND FLASH全部分区信息。

Target# cat /proc/mtd //查看MTD分区信息

Target# ubinfo -a //查看UBI分区信息

执行如下命令，查看内核启动参数及块设备、挂载、磁盘使用情况。

Target# cat /proc/cmdline

执行如下命令，查看块设备。

Target# lsblk

执行如下命令，查看磁盘使用情况。

Target# df -h

执行如下命令，查看UBI相关挂载。

Target# mount | grep -E "ubi|mmc|nand"

执行如下命令，查看分区UUID及文件系统类型。

Target# blkid

执行如下命令，查看硬盘分区信息。

Target# fdisk -l