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启动排障手册

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启动排障手册

本文对应 成长路径 高优先级项：从加电到用户态 shell 各阶段失败时的 现象 → 分层 → 命令 速查。

总览：启动阶段与「最后一条日志」

阶段你能看到的最后线索优先工具
BootROM / SPL无任何字符 / 乱码串口线、波特率、JTAG
U-Boot停在 => 或重复复位U-Boot 命令、printenv
内核 earlyStarting kernel ... 后黑屏bootargs、initrd、dtb
内核 lateKernel panic / VFScmdline、root=、驱动
用户态Waiting for root device分区、文件系统、init

原则：先确认 串口 console 全程可用，再缩小到 哪一行之后不再输出。

一、串口完全无输出

1.1 硬件与终端

  • 线序：TX/RX 交叉，GND 共地；USB 转串口驱动正常。
  • 参数：与 BSP 一致（常见 115200 8N1）；部分 ROM 阶段为 57600。
  • 尝试 另一个 UART（debug 口 vs 正式 console 引脚）。

1.2 软件尚未跑到 U-Boot

  • 确认 启动介质（拨码、eMMC / SD、SPI NOR）与烧录内容一致。
  • SPL 失败时常 无任何输出 或只重复复位：用 JTAG / 厂商 USB 下载模式 恢复。
  • 检查 电源、时钟、DDR 初始化（新板 bring-up 高发区）。

1.3 有乱码

  • 波特率不匹配 或时钟误差。
  • 电平：3.3V TTL 与 RS232 不可混接。

二、U-Boot 阶段问题

2.1 无法打断自动启动

  • 确认按键与 bootdelay 环境变量（printenv bootdelay）。
  • bootdelay=0 时可在 defconfig 或 saveenv 改为 >=1。

2.2 无法加载镜像

日志关键词方向
MMC init failed供电、模式、dtb mmc、走线
Failed to load / File not found分区、路径、文件名大小写
Wrong Image Formatbooti vs bootz vs bootm 与镜像类型

参考：U-Boot 实操指南。

2.3 环境变量异常

  • 升级 U-Boot 后 env 版本不兼容：按厂商说明擦除 env 分区或 env default -a 后重配。
  • saveenv 失败：检查 env 分区是否只读、是否写保护。

三、内核启动失败

3.1 停在 Starting kernel ...

常见原因：

  • dtb 地址错误 或与内核解压区域 重叠。
  • Image 损坏 或架构不匹配（ARM64 Image vs zImage）。
  • bootargs 过长 超出预留缓冲区。

排查：

=> iminfo ${loadaddr}          # 查看镜像信息
=> fdt addr ${fdt_addr}; fdt print /chosen

3.2 Kernel panic（摘录型）

panic 信息常见原因
Unable to handle kernel paging request驱动访问非法地址、dtb reg 错误
VFS: Cannot open root deviceroot= 错误、驱动未编译、分区不存在
No init foundrootfs 无 /sbin/init、权限错误
request_module 失败根文件系统缺模块、内核模块未装

保留完整 panic 栈：开启 earlyprintk、ignore_loglevel，或启动参数加 loglevel=8。

3.3 设备树相关

  • of_flat_dt / compatible 不匹配 → 驱动未 probe → 设备节点不存在。
  • 用 /proc/device-tree（启动成功后）或 U-Boot fdt print 对照原理图。

四、rootfs 挂载失败

4.1 Waiting for root device

  • root= 与 /dev/mmcblkXpY、PARTUUID=、LABEL= 一致。
  • 内核 块设备驱动、CONFIG_MMC、分区表是否可见：cat /proc/partitions（若曾进到 initramfs shell）。

4.2 VFS: Unable to mount root fs

  • 文件系统类型：ext4 / squashfs / ubifs 与 rootfstype= 一致。
  • 只读根 + 首次启动未 mkfs。
  • UBI/UBIFS：未 attach、ubinize 参数与 flash 不符（见文件系统专题笔记）。

4.3 initramfs 过渡

  • 生产常用 initramfs 做 fsck / 解密 / 找 root；若卡在 initramfs shell，检查 /init 脚本逻辑。

五、建议携带的启动参数（调试）

在 U-Boot 临时 setenv bootargs 或追加：

console=ttyS0,115200 earlyprintk loglevel=8 ignore_loglevel

需要保留现场时：

panic=10          # panic 后重启前等待，便于读串口

注意：量产固件勿长期开启过高 loglevel。

六、排障流程（SOP 简版）

1. 串口是否可靠？（波特率、线序）
2. 最后一条日志属于哪一阶段？（ROM / U-Boot / kernel / init）
3. 该阶段输入是否完整？（bootcmd、bootargs、镜像、dtb）
4. 存储与分区是否一致？（fdisk / PARTUUID / 烧录包）
5. 内核配置与模块是否包含所需驱动？
6. 换已知好镜像 / 好 dtb 做 A/B 对比

更完整的工具链见 系统调试 专题（perf / 反汇编等）。

实践清单

  • 故意写错 root=，观察 Waiting for root device 并改回
  • 在 U-Boot 用 booti 手动启动一次，确认与 bootcmd 一致
  • 记录一张本板 「正常启动最后 20 行串口日志」 备查

延伸阅读

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