嵌入式Linux开发——烧写你的镜像：存储介质基础 - 先分清 SD、eMMC 和块设备

嵌入式Linux开发——烧写你的镜像：存储介质基础 - 先分清 SD、eMMC 和块设备

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好像不少人的确对这块很困惑，笔者刚好IMX6ULL的项目完成了最小的一次闭环，所以这里同时展开这方面的教程。

前言：别急着烧，先认清“盘”

很多人第一次看到镜像烧录教程时，卡住的地方不是命令本身。

命令其实就那么几条：lsblk、dd、sync，或者 U-Boot 里的mmc list、mmc part。但是我们有时候还是会难以理解烧录过程重出现的问题。

随意一些例子：

• SD 卡是什么？你很清楚这是一个存储设备
• eMMC 又是什么？你很清楚这是一个存储设备，但是怎么正点原子或者一些厂商告诉你，你要用mfgtools了？怎么跟SD卡的不太一样？
• /dev/sdb 和 /dev/sdb1 有什么区别？
• U-Boot 里的 mmc 0 为什么到了 Linux 里又变成 /dev/mmcblk0？

如果这些概念没分清楚，后面看到“把完整镜像写入整盘设备”这句话，就很容易只记住dd，却不知道为什么of=不能写成分区。

所以这一章先不烧录。我们只做一件事：把板子上的存储介质和主机看到的块设备认清楚。

SD 卡和 eMMC：一个能拔，一个焊死

在 IMX6ULL 这类板子上，最常见的两种启动存储是 SD 卡和 eMMC。

SD 卡大家比较熟。它是一张可以拔下来的卡。你可以把它插到读卡器里，主机就能像看到一个 U 盘一样看到它。烧录 SD 镜像时，主机直接对这张卡写数据。

eMMC 则不一样。它是一颗焊在板子上的存储芯片，外形上更像板子的一部分。你不能把 eMMC 拔下来插进电脑。想往 eMMC 里写镜像，通常要借助板子自己：让板子通过 USB 暂时把 eMMC 暴露给主机。这也就是我们说的UMS传递烧录。

后面讲 UUU + UMS 的时候，本质上就是在解决“eMMC 不能拔下来”这个问题。

块设备是什么

Linux 里把磁盘、U 盘、SD 卡、通过 UMS 暴露出来的 eMMC 这类东西，都看成块设备。

所谓块设备，可以简单理解成：一块可以按扇区读写的存储空间。它不像普通文件那样以“文件名”为第一视角，而是以“第几个字节、第几个扇区”为第一视角。

在主机上看块设备，最常用的是：

lsblk

你可能会看到这样的输出：

sdb 8:16 1 29.7G 0 disk ├─sdb1 8:17 1 64M 0 part └─sdb2 8:18 1 512M 0 part

这里先解释一下“分区”。一整块盘可以被切成几段相对独立的区域，每一段就叫一个分区。你可以把它想成一本厚笔记本：整本笔记本是sdb，前面几十页专门放启动文件，后面几百页专门放根文件系统。每一段页码范围，就是一个分区。

Linux 不会只给整本笔记本起名字，它也会给每个分区起名字。所以lsblk里TYPE为disk的是整盘，TYPE为part的就是分区。

这里sdb是整盘设备，sdb1和sdb2是这块盘上的两个分区。

换成路径就是：

/dev/sdb -> 整张盘 /dev/sdb1 -> 第 1 个分区 /dev/sdb2 -> 第 2 个分区

这不是名字长短的问题，而是层级不同。

整盘设备和分区设备

完整镜像必须写到整盘设备。这句话很重要，值得单独放一遍：完整镜像写整盘，不写分区。

为什么？

因为我们生成的.img不是一个“boot 分区文件系统”，也不是一个“rootfs 文件系统”。它是一整块盘的字节布局，里面已经包含：

raw U-Boot 区域 MBR 分区表 boot 分区 rootfs 分区

如果你把它写到/dev/sdb，意思是“从整张 SD 卡的第 0 字节开始，把整盘布局写进去”。这是对的。

如果你把它写到/dev/sdb1，意思就变成“把整盘布局塞进第 1 个分区里面”。这样分区表会跑到分区内部，raw U-Boot 也不在 ROM Code 期待的位置，板子自然很难启动。

所以后面看到类似命令时：

sudoddif=out/release-latest/images/imx6ull-aes-sd.imgof=/dev/sdXbs=4M

/dev/sdX代表的是例子里的整盘设备，不是/dev/sdX1。

为什么有时是 /dev/sdX，有时是 /dev/mmcblk0

主机上不同设备会有不同命名。

USB 读卡器、U 盘、通过 UMS 暴露出来的设备，常见名字是：

/dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd

它们的分区通常是：

/dev/sdb1 /dev/sdb2

而板子自己运行 Linux 后，SD/eMMC 通常会叫：

/dev/mmcblk0 /dev/mmcblk1

对应分区会多一个p：

/dev/mmcblk0p1 /dev/mmcblk0p2 /dev/mmcblk1p1 /dev/mmcblk1p2

这里的p只是命名格式的一部分。它表示这是mmcblk0这个整盘设备上的第几个分区。

所以不要把/dev/sdb1和/dev/mmcblk0p1理解成两套不同规则。它们都在表达：

整盘设备 + 分区编号

只是设备类型不一样，名字长得不一样。

U-Boot 的 mmc 0/1 和 Linux 的 /dev/mmcblk0/1

还有一个容易绕的地方：U-Boot 里的mmc 0、mmc 1，和 Linux 里的/dev/mmcblk0、/dev/mmcblk1，不是同一个命名系统。

U-Boot 在自己的驱动模型里给 MMC 设备编号。Linux 启动后，又由 Linux 内核按自己的枚举顺序创建设备名。

在当前 IMX-Forge 板卡约定里，我们使用这套映射：

这里的/dev/mmcblk0p2和/dev/mmcblk1p2指的是 rootfs 分区，也就是第 2 个分区。

不过这件事不要盲信。不同板子、不同 U-Boot 配置、不同接线，枚举顺序都可能变。教程后面会反复提醒：如果你不确定，先在 U-Boot 里看：

mmc list mmc dev 0 mmc part mmc dev 1 mmc part

这些命令不会写存储，只是观察设备。

在主机上怎么观察

主机侧最实用的办法是“前后对比”。

插入 SD 卡前看一次：

lsblk

插入 SD 卡后再看一次：

lsblk

新增出来的那块disk，才是你的 SD 卡。

如果进入 UMS 前后对比，也一样：

lsblk

让板子进入 UMS 后再执行：

lsblk

新增出来的整盘设备，就是板子借给主机的 eMMC。

这里最怕的是凭记忆猜/dev/sdb。今天它可能是 SD 卡，明天插了另一个 U 盘，它就可能变成/dev/sdc。dd不会替你判断对错，所以人要先判断。

在 U-Boot 里怎么观察

U-Boot 里常用这几条：

mmc list mmc dev 0 mmc part mmc dev 1 mmc part

mmc list看 U-Boot 当前识别到了哪些 MMC 设备。

mmc dev 0是选择第 0 个 MMC 设备。选择之后再mmc part，就能看这个设备上有没有分区表。

如果你已经烧了镜像，还可以继续看文件：

ext4ls mmc 0:1 / ext4ls mmc 0:2 /

这里mmc 0:1的意思是：

U-Boot 的第 0 个 MMC 设备上的第 1 个分区

这和 Linux 里的/dev/mmcblk0p1很像，但仍然要记住：它们是两个阶段里的两套名字。

UMS 是什么先有个印象

UMS 全称可以理解成 USB Mass Storage。这里不用先背术语，只要知道它做了什么：

板子把自己的 eMMC 暂时伪装成一个 USB 存储设备，让主机来写。

也就是说，eMMC 本来焊在板子上，主机摸不到。进入 UMS 后，主机的lsblk会突然多出一块盘。你对这块新增的整盘设备写镜像，数据最终会落到板子的 eMMC 里。

后面的 eMMC 烧录章节会详细讲 UUU 怎么把 U-Boot 跑进 RAM，U-Boot 又怎么执行ums 0 mmc 1。现在先知道这个目的就够了：

UUU/UMS 不是另一种镜像格式，它只是让主机能够访问板上的 eMMC。

小结

这一章只讲了一个基础问题：镜像到底要写到哪里。

先把几个关键词收一下：

• SD 卡可以拔下来，用读卡器写。
• eMMC 焊在板子上，通常通过 UUU/UMS 暴露给主机写。
• /dev/sdX或/dev/mmcblk0是整盘设备。
• /dev/sdX1或/dev/mmcblk0p1是分区设备。
• 完整.img要写整盘，不写分区。
• U-Boot 的mmc 0/1和 Linux 的/dev/mmcblk0/1是两套命名，需要现场确认。

下一章我们继续往下拆：既然.img是一整块盘，那它里面的分区表、boot 分区、rootfs 分区和普通文件到底是什么关系。