rz命令与sx等命令——串口终端下载文件到目标板

在嵌入式Linux开发中，通过串口终端进行文件传输是一项基本且常用的操作，尤其是在网络环境不便或系统尚未完全配置好的早期阶段。rz 和 sz 命令（通常作为 rzsz 软件包的一部分）是实现这一功能的利器，它们基于Zmodem协议，允许开发者在宿主机PC与目标开发板之间可靠地传输文件。然而，许多精简的嵌入式Linux发行版或自定义的根文件系统默认不包含这些实用工具。本文将详细指导您如何在嵌入式Linux目标板上编译、部署并使用 rz 和 sz 命令，以便通过串口高效地传输文件。

为什么需要 `rz` 和 `sz`？

在嵌入式开发过程中，我们经常需要将编译好的应用程序、配置文件、脚本或其他数据从开发主机（PC）传输到目标板，或者将目标板上的日志、测试结果等文件传回PC进行分析。虽然有多种文件传输方式，例如NFS、FTP、SCP或ADB（针对Android），但它们通常依赖于网络连接或特定的驱动程序。在以下场景中，rz 和 sz 显得尤为重要：

早期开发阶段： 目标板的网络驱动尚未稳定，或者IP地址配置不正确。
调试阶段： 系统可能处于不稳定状态，网络服务无法正常启动。
资源受限环境： 目标板硬件资源有限，无法运行复杂的网络服务。
简单快捷： 只需要传输少量文件，通过串口终端操作更为直接。

rz 和 sz 命令利用Zmodem协议，通过串行端口进行数据传输，具有错误校验和断点续传等特性，确保了在不稳定串口连接下的数据完整性。

准备工作：下载 `rzsz` 软件包

rzsz 是一个包含 rz (receive Zmodem) 和 sz (send Zmodem) 等命令的开源软件包，它也支持Xmodem和Ymodem协议。

下载软件： 您需要从官方或镜像站点下载 rzsz 软件包的源码。
```
rzsz-3.48.tar.gz
```
下载链接：http://freeware.sgi.com/source/rzsz/rzsz-3.48.tar.gz

编译 `rzsz` 软件包

由于我们的目标是嵌入式Linux开发板，通常其处理器架构与开发主机（PC）不同（例如，PC是x86，开发板是ARM），因此我们需要使用交叉编译工具链来编译 rzsz。

解压源码包： 首先，将下载的 rzsz-3.48.tar.gz 文件解压到您的工作目录。
```
tar zxvf rzsz-3.48.tar.gz
```
进入源码目录： 解压后会生成一个名为 rzsz-3.48 的目录，进入其 src 子目录。
```
cd rzsz-3.48/src
```
修改 Makefile： rzsz 软件包的编译方式与常规的GNU软件有所不同，它没有 configure 脚本来自动检测系统环境和交叉编译工具链。因此，我们需要手动修改 Makefile 文件，指定正确的交叉编译器。
```
vi Makefile
```
在 Makefile 中找到 CC= 这一行，并将其修改为您的交叉编译器名称。例如，如果您的开发板是基于ARM架构的三星S3C2410处理器，那么交叉编译器通常是 arm-linux-gcc。
```
CC=arm-linux-gcc
```
注意： 这里的 arm-linux-gcc 只是一个示例，您需要根据您实际使用的开发板平台和交叉编译工具链来替换。例如，对于TI Sitara AM5728处理器，可能是 arm-linux-gnueabihf-gcc；对于MIPS架构，可能是 mips-linux-gcc 等。请确保您的交叉编译工具链已正确安装并配置到系统PATH中。修改完成后，保存并退出 Makefile。
执行编译： rzsz 软件包的编译命令是 make posix，而不是常见的 make 或 make install。
```
make posix
```
make posix 命令会编译出符合POSIX标准的 rz、sz 等工具。如果编译成功，您将不会看到明显的错误信息。

验证编译结果： 编译成功后，在当前 src 目录下执行 ls 命令，您会发现生成了许多新的可执行文件和目标文件。

ls

您应该能看到以下类似的文件列表（其中 rz、sz、sx、rx、rb、sb 是我们主要关注的可执行文件）：

COPYING    gz          minirb.c    rc      rz.c    sz          undos.doc   zmodem.h
crc.c      mailer.rz   minirb.doc  README  rz.doc  sz.c        zcommand    zmr.c
crc.doc    Makefile    rb          rx      sb      sz.doc      zcommandi   zupl.t
crctab.c   Makefile~   rbsb.c      rz      sx      undos.c     zm.c

部署 `rzsz` 到目标板根文件系统

编译成功后，我们需要将生成的可执行文件拷贝到目标板的根文件系统中。

拷贝可执行文件： 将 rb, rx, rc, rz, sb, sx, sz, zcommand, zcommandi 这些可执行文件拷贝到您制作的根文件系统的 bin 目录下。/bin 目录通常用于存放系统启动和运行所需的基本命令。
```
# 假设您的根文件系统挂载在 /mnt/rootfs
cp rb rx rc rz sb sx sz zcommand zcommandi /mnt/rootfs/bin/
```
处理动态链接库（重要观察）： 通常情况下，如果编译出的程序是动态链接的，那么它们会依赖一些动态链接库（如 libc.so.6, ld-linux.so.3 等）。这些库也需要被拷贝到目标板根文件系统的 lib 目录下。原始文章中提到了一些可能需要的库文件：
```
ld-2.5.so   libc-2.5.so   libcrypt.so.1   libgcc_s.so.1   libm.so.6
ld-linux.so.3   libcrypt-2.5.so   libc.so.6   libm-2.5.so
```
然而，这里有一个非常重要的发现： “在我具体操作中，我用 ldd 命令查看 rz 等命令所依赖的动态文件库，发现它们并没有依赖任何动态库，这里我只查看了 rz 与 sx 两个命令，其它的就不知道了，所以我在制作文件系统时，并没有将以上所讲到的动态库移植到 lib 中，最后在用 rz 命令测试时确实能够用。”

这意味着，在某些编译环境下，rz 和 sx 命令可能是静态链接的，或者只依赖于目标板上已经存在的少数基本库。因此，强烈建议您在拷贝文件之前，使用 ldd 命令来检查编译出的 rz 和 sz 等可执行文件的实际依赖关系。

如何使用 ldd 命令： 在您的开发主机上，进入 rzsz-3.48/src 目录，并对编译出的可执行文件运行 ldd 命令，例如：
```
# 假设您的交叉编译工具链的ldd在PATH中，或者您需要指定完整路径
/path/to/your/cross-toolchain/bin/arm-linux-ldd rz
/path/to/your/cross-toolchain/bin/arm-linux-ldd sz
```
如果 ldd 的输出显示 "not a dynamic executable" 或 "statically linked"，则表示该程序是静态链接的，不需要额外的动态库。如果显示了依赖列表，那么您就需要将这些列出的库文件从交叉编译工具链的 sysroot/lib 目录中拷贝到目标板根文件系统的 /lib 目录。

故障排除提示： “注意，如果命令用不了，你就应该用 ldd 命令查看它是否有依赖动态文件库，再将其移植到文件系统中。这样就能用了哈哈” 这条经验非常宝贵。如果您的 rz 或 sz 命令在目标板上执行时报错（例如 "No such file or directory" 或 "segmentation fault"），很可能是缺少了某个动态链接库。此时，使用 ldd 检查是定位问题的关键一步。

制作并烧写根文件系统

将所有必要的文件（包括 rz、sz 等可执行文件和可能需要的动态库）拷贝到根文件系统目录后，您需要重新制作根文件系统镜像（例如 rootfs.img 或 jffs2.img），然后将其烧写到您的开发板上。烧写完成后，重新启动开发板。

使用 `rz` 和 `sz` 命令进行文件传输

开发板重新启动后，您就可以通过串口终端来测试 rz 和 sz 命令了。在PC端，您可以使用任何支持Zmodem协议的串口终端软件，例如Windows下的超级终端（HyperTerminal）、PuTTY（通过第三方插件或外部工具）、SecureCRT，或者Linux下的minicom。

1. 从目标板发送文件到PC (`sz`)

当您需要将开发板上的文件传输到PC时，使用 sz 命令。

在目标板上执行命令：
```
sz /path/to/your/filename
```
例如，要发送 /tmp/log.txt 文件：
```
sz /tmp/log.txt
```
执行此命令后，目标板会进入等待状态，等待PC端发起接收。
在PC端操作： 打开您的串口终端软件（例如Windows超级终端），右击终端窗口，选择“接收文件”（Receive File）或类似选项。在弹出的对话框中，设置您希望保存文件的目录，然后点击“确定”或“开始”。文件传输将自动开始。

2. 从PC发送文件到目标板 (`rz`)

当您需要将PC上的文件传输到目标板时，使用 rz 命令。

在目标板上执行命令：
```
rz
```
执行此命令后，目标板会进入等待状态，等待PC端发起发送。
在PC端操作： 打开您的串口终端软件，右击终端窗口，选择“发送文件”（Send File）或类似选项。在弹出的对话框中，选择您想要发送的文件。选择文件后，点击“确定”或“开始”。文件传输将自动开始。

常见问题与故障排除

命令找不到或权限问题： 确保 rz 和 sz 等可执行文件被拷贝到了目标板根文件系统的 /bin 目录下，并且具有可执行权限 (chmod +x /bin/rz)。同时，确认 /bin 目录在目标板的 PATH 环境变量中，或者您使用完整路径执行命令（例如 /bin/rz）。
缺少动态库： 如前所述，如果命令无法运行，请务必使用 ldd 命令检查其动态库依赖，并将缺少的库拷贝到目标板的 /lib 目录。
串口参数不匹配： 确保PC端串口终端软件的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数与目标板串口驱动的设置一致。
Zmodem协议问题： 确保PC端的串口终端软件支持Zmodem协议。

总结

通过本文的详细步骤，您应该已经成功地在您的嵌入式Linux开发板上编译、部署并使用了 rz 和 sz 命令。这些工具极大地简化了在没有网络或其他高级传输手段时，通过串口进行文件传输的复杂性，是嵌入式开发人员工具箱中不可或缺的一部分。掌握它们的使用，将使您的开发和调试工作更加高效便捷。

为什么需要 rz 和 sz？

准备工作：下载 rzsz 软件包

编译 rzsz 软件包

部署 rzsz 到目标板根文件系统