usbboot设置成enabled还是disabled,usbboot开启和关闭的优缺点对比

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导读

usbboot是一个在一些设备（尤其是无头设备或嵌入式系统，如树莓派的基础板）中常见的配置选项，它通常指的是允许设备从连接到 USB 端口的存储设备（比如 USB 驱动器或 USB SSD）启动操作系统的功能。它就像电脑主板上的 Legacy USB Boot 和 USB HDD 启动选项一样。

当 usbboot 编译进内核或者提供相应的配置选择时，它允许用户决定设备是否可以在启动过程中尝试从 USB 存储设备加载操作系统。通常这个设置可以通过修改设备上的配置文件（例如树莓派 Zero W 或 Raspberry Pi Compute Module 上的 config.txt）或者在 U-Boot 启动菜单（需要特定硬件支持，如某些树莓派保有板）进行设置。

具体到值的含义，设定为 enabled 还是 disabled，通常取决于具体实现：

1. Enabled 状态：启用 USB 启动。在这种模式下，如果设备找到一个符合启动协议要求的 USB 存储设备，它就可能会从该设备启动。这通常用于：

   • 从 USB 设备恢复系统或进行系统安装。
   • 在需要从 USB 设备提供的特殊环境或系统进行启动。
   • 将设备配置为总是首选从 USB 设备获取镜像来运行（例如，将某个开发板的系统保留在 USB 驱动器中，使其成为一个移动项目助理，不依赖特定的介质）。

2. Disabled 状态：禁用 USB 启动。这意味着即使连接了 USB 存储设备，设备也不会尝试从这些设备启动。设备会按照默认的启动顺序继续，通常是启动内置存储设备上的系统或者通过网络进行 TFTP/PXE 启动。这通常用于：

   • 确保系统启动的稳定性和可预测性，避免意外从 USB 启动导致的问题。
   • 执行安全启动过程，防止一个网络上的恶意合法 USB 设备干扰当前操作。
   • 如果 usbboot 被意外启用，导致了从一个不可靠或空驱动器启动而无法加载系统，可以先把 usbboot 关掉，切换到一个确定的系统，再来决定如何解决。

关于设置方法，具体取决于未板，但有些通用步骤如下：

1. 确认设备支持：首先需要明确你使用的设备是否具备 usbboot 功能，以及这个功能通常位于哪个配置文件或 U-Boot 环境中。热门项目如树莓派 Zero W 的 BCM2835 芯片通常在 config.txt 中可以通过 usbboot=1 或 usbboot=0 来控制 config.txt 中对应的设置项；这通常会加载一个特殊的内核驱动来处理启动请求；对于其他硬件平台，请查阅其开发文档或社区指南。

2. 编辑配置文件：如果 config.txt 是启用的方式，找到配置文件，编辑它。例如：

   • usbboot=1 或 usbboot=on 表示启用 USB 启动。
   • usbboot=0 或 usbboot=off 表示禁用 USB 启动。
   • 保存修改后，重新启动设备。

3. 使用 U-Boot 环境：如果设备使用 U-Boot，你可能需要通过串口或其他监视方式（依赖具体硬件）进入 U-Boot 启动菜单或使用 U-Boot 的环境变量命令（如 setenv bootargs ... && saveenv）来保存设置。

设置 usbboot 的优缺点对比可以归纳为：

启用 USB 启动的优势：

• 灵活性高：允许通过简单的热插拔 USB 设备来进行系统恢复、更新或运行不同环境。
• 移植性好：如用于远程站点，可以将系统镜像复制到不同的 USB 设备中。
• 简化启动介质：对于将操作系统镜像放在 USB 设备来说，可以避免每次更改系统都需要重新烧录非易失性存储。

启用 USB 启动的劣势：

• 安全性降低：恶意的 USB 设备或 USB 设备上的自定义系统（非正常或未授权系统）可能会被加载启动。
• 可能的不稳定性：如果 USB 设备连接/断开不稳定，或者设备不完全支持从该 USB 设备启动，可能会造成启动异常或系统行为不可预测。
• 优先级问题：在某些情况下，这可能会覆盖期望的启动方式（比如预期是 TFTP 启动，但偶然的 USB 设备干扰了它）。

禁用 USB 启动的优势：

• 增强安全性：防止未经授权或意外地通过 USB 设备进行系统启动，有助于防止某些类型的攻击（尽管并不万无一失）。
• 可靠性提高：确保系统从预定义的可靠源启动，避免 USB 方式的不确定性。
• 干扰控制：防止其他网络上存在的恶意合法 USB 设备干扰当前运行环境。

禁用 USB 启动的劣势：

• 灵活性降低：无法轻易利用 USB 设备进行系统恢复或运行特殊镜像。
• 依赖其他启动方式：需要确保有稳定的其他启动方法可用，比如 TFTP 服务器或内部闪存，否则如果默认启动方式也失败了，系统可能就完全无法工作。

要设置树莓派从 USB 启动（通常指的是物理设备连接通过 USB 端口的存储设备来启动，在命名上，有时直接称为 usbboot，有时是特指在 config.txt 中的空间限制设置）可以根据你使用的具体情况操作，下面是两种常见情况的做法：

针对树莓派 Zero W (以及类似 BCM2835 基础板)：

这种硬件上的 usbboot 设施不是一个标准的 BIOS/UEFI U 启动，而是通过 config.txt 来控制设备是否加载一个内嵌的、用于处理 USB 启动请求的特殊内核。

1. 取消注释 config.txt 中的 usbboot 行：在 Raspberry Pi 的 SD 卡中找到 boot/ 目录下的 config.txt 文件。
2. 编辑 config.txt：
   • 想启用USB 启动（允许尝试从已连接的 USB 设备启动）：在文本编辑器中删除该行的前面的 # 符号（如果存在），然后改为 usbboot=1 或 usbboot=yes。保存文件。
   • 想禁用该功能（强制不从 USB 启动）：删除 # 符号，改为 usbboot=0 或 usbboot=no。或者干脆不包含这行。
3. 插入/移除 USB 设备（仅在后续操作中有效）：设置完 config.txt 后重启树莓派。如果你想测试启动过程是否被 USB 所影响，或者真的想用 USB 设备来启动，请将 USB 设备插入。
4. 非常重要的注意：这种方法的 USB 启动通常是有限的，并不覆盖标准 USB 集线器或某些特定类型 USB 设备的启动（更适用于带有可启动分区的 USB 存储设备，如 U 盘或硬盘，且该分区格式和内容需要满足特定要求）。
5. 重启设备：完成配置后，重新上电或关机重启树莓派。

. 同时，请注意树莓派 Zero W 使用的是 5V 电压，插入 USB 设备时需注意，有时设备下的 USB 端口可能无法提供足够的功率，特别是对于大容量 U 盘。

另一种 USB 启动方式：某些树莓派（非基础板！）可以通过修改 config.txt 中的 kernel 行，指定一个编译的、包含 USB 启动引导代码的不同内核（例如，用于某些 Compute Modules 或一些特定用途的基础板），并在其之后加载配置好的 U-Boot。但这与上述 BCM2835 版本的 usbboot 控制是不同的。

至于 usbboot enabled 状态无法正常启动的常见原因：

• 错误的 USB 设备：
  • USB 设备未连接。
  • USB 设备未准备好或未被识别（可能是设备故障或驱动问题）。
  • USB 设备没有有效、正确的操作系统启动签名或内核/ initrd （尤其在较新的 Linux 引导体系下，直接 "开箱启动" 可能不太常见，需要正确的格式）。对于某些系统，它可能只是识别到一个 USB 硬盘但无法找到来自 USB 的 cmdline.txt(树莓派) 或 U-Boot 的网络发布文件等。
• USB 设备上的文件系统或镜像问题：存储设备本身有坏道，或者文件系统已损坏，或者根文件系统没有正确挂载。
• 配置错误：config.txt 中的其他设置与 USB 启动不兼容，例如 kernel 和 config.txt 中指定的 initramfs 无法匹配 USB 带来的启动环境。或者 autoboot 设置有问题。
• 设备的硬件问题：USB 控制器或端口本身出现故障。
• 启动镜像的兼容性问题：运行在 USB 设备上的操作系统是为树莓派硬件设计的吗？它是按照正确的模式和参数加载的吗？
• 安全启动/干预：有安全启动机制的系统或者管理员脚本阻止了 USB 驱动器的启动。
• 连接中断：如果你在 usbboot 启动后断开了 USB 设备，设备可能就会立即检测到并可能出现状态混乱。

在排查时，通常需要检查 USB 设备是否正常工作，查阅相关设备的硬件文档，以及检查 config.txt 或设备环境配置是否正确。