buildroot建構項目---buildroot介紹

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1.1 什麼是buildroot

　　Buildroot是Linux平台上一個建構嵌入式Linux系統的架構。整個Buildroot是由Makefile腳本和Kconfig配置檔案構成的。你可以和編譯Linux核心一樣，通過buildroot配置，menuconfig修改，編譯出一個完整的可以直接燒寫到機器上運作的Linux系統軟體(包含boot、kernel、rootfs以及rootfs中的各種庫和應用程式)。

　　下載下傳：git clone git://git.buildroot.net/buildroot

　　解壓：tar -xzvf buildroot-2017.02.9.tar.gz

1.2 buildroot 的目錄結構

• buildroot/package/：下面放着應用軟體的配置檔案，每個應用軟體的配置檔案有Config.in和soft_name.mk，其中soft_name.mk(這種其實就Makefile腳本的自動建構腳本)檔案可以去下載下傳應用軟體的包。
• buildroot/output/：是編譯出來的輸出檔案夾，裡面的build/目錄存放着解壓後的各種軟體包編譯完後的現場。
  • host：是由各類源碼編譯後在你主機上運作的工具(build for host)的安裝目錄,如arm-linux-gcc就是安裝在這裡. 
    • 編譯出來的主機工具在host/usr下
    • 根目錄所需要的庫及一些基本目錄就在host/< tuple >/sysroot/或host/usr/< tuple >/sysroot/裡 (< tuple >:arm-buildroot-linux-gnueabi),如果是外部toolchain,比如lirano的就在libc裡,名字不一樣而已　　
  • build：所有源碼包解壓出來的檔案存放地和編譯的發生地
  • staging：軟連結到host/< tuple >/sysroot/ 就是上面說到的檔案系統需要的庫等目錄,友善檢視
  • target： 目錄是用來制作rootfs的，裡面放着Linux系統基本的目錄結構，以及各種編譯好的應用庫和bin可執行檔案。不能用來nfs mount到開發闆,因為buildroot不是root權權運作的,是以現dev/,etc/等一些檔案無法建立,是以目錄還不完整,要用images/裡的rootfs.tar解壓出來的根檔案目錄才能mount.使用如下指令：sudo tar -C /destination/of/extraction -xf images/rootfs.tar
  • Images：目錄下就是最終生成的可燒寫到闆子上的各種image。 
• buildroot/dl：存放下載下傳的源碼包及應用軟體的壓縮包
• buildroot/fs：放各種檔案系統的源代碼
• buildroot/fs/skeleton：放生成檔案系統鏡像的地方，及闆子裡面的系統
• buildroot/linux： 存放着Linux kernel的自動建構腳本。
• buildroot/configs：放置開發闆的一些配置參數
• buildroot/dl：目錄存放從官網上下載下傳的開源軟體包，第一次下載下傳後，下次就不會再去從官網下載下傳了，而是從dl/目錄下拿開源包，以節約時間。本身下載下傳通常都是很慢的,你可以手動找到相關包下載下傳後放到這裡就OK了,make時會自動檢測這個目錄. 
• buildroot/docs： 存放相關的參考文檔。
• buildroot/arch： 目錄存放CPU架構相關的配置腳本，如arm/mips/x86 ，這些CPU相關的配置，在制作工具鍊，編譯boot和核心時很關鍵。
• buildroot/board：存放了一些預設開發闆的配置更新檔之類的
• buildroot/boot：
• buildroot/build：
• buildroot/support：
• buildroot/system：這裡就是根目錄的主要骨架了和相關的啟動初始化配置,當制作根目錄時就是将此處的檔案cp到output裡去.然後再安裝toolchain的動态庫和你勾選的package的可執行檔案之類的.
• buildroot/toolchain：

1.3 buildroot 的工作原理

　　Buildroot原則上是一個自動建構架構，雖然說u-boot、linux kernel這些經典的開源軟體包的建構腳本，官方社群都在幫你實作了，但是有時候你還是需要加入你自己特有的app_pkg軟體包，用以建構自己的應用。 

　　buildroot的編譯流程是先從dl/xxx.tar下解壓出源碼到output/build/xxx,然後它利用本身的配置檔案(如果有的話)覆寫output/build/xxx下的配置檔案,在開始編譯連接配接完成後安裝到output/相應檔案夾下.

　　Buildroot提供了函數架構和變量指令架構，采用它的架構編寫的app_pkg.mk這種Makefile格式的自動建構腳本，将被package/pkg-generic.mk 這個核心腳本展開填充到buildroot主目錄下的Makefile中去。最後make all執行Buildroot主目錄下的Makefile，生成你想要的image。

　　package/pkg-generic.mk中通過調用同目錄下的pkg-download.mk、pkg-utils.mk檔案，已經幫你自動實作了下載下傳、解壓、依賴包下載下傳編譯等一系列機械化的流程。你隻要需要按照格式寫Makefile腳app_pkg.mk，填充下載下傳位址，連結依賴庫的名字等一些特有的建構細節即可。

　　總而言之，Buildroot本身提供建構流程的架構，開發者按照格式寫腳本，提供必要的建構細節，配置整個系統，最後自動建構出你的系統。

　　

　　buildroot/packages裡面有豐富的應用軟體的配置檔案，可以通過make menuconfig，出現圖形化界面進行選擇豐富的開源軟體包的編譯和建構。

1.4 建構JZ2440 開發環境

1.4.1 檢視一下目前的buildroot中支援的開發闆

　　執行指令： make list-defconfigs

　　

　　在 2017.02.9 版本中并沒有三星的子產品，這裡我們隻能自己慢慢的一步步建構了。

1.4.2 建構開發闆

　　要建構自己的開發闆，首先要建立一個基本的 buildroot配置作為開發闆的基本編譯系統。這裡包括toolchain，kernel，bootloader，filesystem 和一個簡單的 busy-box 使用者空間。不要選擇特别的配置，這個配置必須要足夠小，并僅僅作為目标平台一個基本的 BusyBox 系統。

　　執行 make menuconfig：

　　

• Target options：目标闆的配置
  • Target Architecture：目标架構，這裡選擇 ARM(little endian)，ARM小端模式
  • Target Binary Format：二進制格式，為 ELF
  • Target Architecture Variant：架構變體為 arm920t，核心類型
  • Target ABI：應用程式二進制接口，為EABI
  • Floating point strategy：浮點數的政策，選擇為 Soft float
  • ARM instruction set：arm 彙編指令集，選擇  ARM
• Build options：主要是一些編譯時用到的選項,比如dl的路徑,下載下傳代碼包使用的路徑,同時運作多個編譯的上限,是否使能編譯器緩沖區等等,這裡按照預設就行了.
• Toolchain：工具鍊選項
  • Toolchain type：Buildroot提供兩種方式使用toolchain
    • external toolthain：非Buildroot提供的交叉編譯器
    • Buildroot toolchain：Buildroot本身編譯生成的Buildroot toolchain，直接選擇此項
  • custom toolchain vendor name：填上S3C2440
  • C library：C庫選擇，選擇 glibc
  • Kernel Headers：核心頭檔案，Linux 4.9.x kernel headers
  • glibc version：glibc版本選擇，2.24
  • Binutils Version：binutils版本：2.27
  • Additional binutils options：附加的 binutils 選擇，不填即可
  • GCC compiler Version：GCC版本選擇，gcc 6.x
  • Additional gcc options：附件的GCC選項，不填寫即可
  • Enable C++ support：使能C++支援，選上
  • Enable Fortran support：使能Fortran語言支援，不選
  • Enable compiler link-time-optimization support：是否支援LTO，不選，LTO是什麼：http://blog.csdn.net/fickyou/article/details/52381776
  • Enable compiler OpenMP support：支援OpenMP？OpenMP用于共享記憶體并行系統的多處理器程式設計，OpenMP并不适合需要複雜的線程間同步和互斥的場合，OpenMp的另一個缺點是不能在非共享記憶體系統(如計算機叢集)上使用。不選擇
  • Enable graphite support ：是否支援graphite。Graphite是應用WEB應用的一套開源的程式設計接口。不選擇。具體看百度百科：https://baike.baidu.com/item/Graphite/9810474?fr=aladdin
  • Build cross gdb for the host：主機上運作gdb進行調試，不選
  • Copy gconv libraries：拷貝 gconv庫，gconv庫用于在不同字元集之間進行轉換。預設不選即可
  • Enable MMU support：使能 MMU，S3C2440支援MMU，選上
  • Target Optimizations：不選
  • Target linker options：不選
  • Register toolchain within Eclipse Buildroot plug-in：eclipse插件支援，不選
• System configuration：系統配置
  • Root FS skeleton：
  • System hostname：填寫JZ2440　
  • System banner
  • Passwords encoding
  • Init system：系統初始化，選擇 BusyBox
  • /dev management：裝置檔案管理，選擇Dynamic using devtmpfs + mdev，即使用mdev動态加載裝置節點的方式
  • Path to the permission tables：裝置節點的配置表設定，一定要選擇system/device_table_dev.txt，否則後面在dev目錄下将不會生成各種裝置節點。當然我們也可以手動的配置該檔案，添加必要的節點或删除不需要的節點。
  • support extended attributes in device tables
  • Use symlinks to /usr for /bin, /sbin and /lib
  • Enable root login with password
  • Root password：進入linux控制台終端後的密碼，為空則登入時不需要密碼，預設登入使用者名為root。為空。
  • /bin/sh (busybox' default shell)
  • Run a getty (login prompt) after boot：保持預設，預設為選中。
    • TTY port：配置為 ttySAC3
    • Baudrate ：波特率，配置為 115200
    • TERM environment variable：預設即可
    • other options to pass to getty：預設即可
  • remount root filesystem read-write during boot
  • Network interface to configure through DHCP
  • Purge unwanted locales
  • Locales to keep
  • Generate locale data
  • Install timezone info
  • Path to the users tables
  • Root filesystem overlay directories：
  • Custom scripts to run before creating filesystem images
  • Custom scripts to run inside the fakeroot environment
  • Custom scripts to run after creating filesystem images
• Kernel：核心配置
  • Kernel version：核心版本，選擇使用者自定義，Custom version
  • Kernel version：填上自己所需要的版本，4.14.12
  • Custom kernel patches：自定義的核心更新檔，無
  • Kernel configuration：核心配置，選擇 Using an in-tree defconfig file
  • Defconfig name：填寫為 mini2440
  • Additional configuration fragment files：暫且不填寫
  • Kernel binary format：核心二進制檔案格式，zImage
  • Kernel compression format：核心壓縮格式，選擇gzip即可
  • Build a Device Tree Blob：裝置樹？暫且不填寫
  • Install kernel image to /boot in target：暫且不填
  • Linux Kernel Extensions：核心擴充，預設不選擇
  • Linux Kernel Tools：核心工具，預設不選擇
• Target packages
• Filesystem images：檔案系統選擇，選擇 yaffs2 root filesystem
• Bootloaders：硬體啟動程式，選擇為 U-boot
  • Build system：u-boot系統選擇為Kconfig
    • legacy：若是選擇2015.04之前的u-boot 選擇此項
    • Kconfig：2015.04之後的 u-boot 選擇此項，勾選此項　　
  • U-boot Version：U-boot版本，預設為 2017.01，選擇為Custom version
  • U-Boot version：填寫為2017.11
  • Custom U-boot patches：U-boot更新檔，不添加
  • U-Boot configuration：U-boot配置，暫時還沒有U-BOOT，是以選擇為：Using an in-tree board defconfig file
  • Board defconfig：闆子的配置，選擇與架構一樣的闆子的預設檔案，mini2440。後期再修改
  • U-boot needs dtc：是否需要裝置樹，預設，後期調試
  • U-boot needs OpenSSL：是否需要 OpenSSL，預設，後期調試修改
  • U-boot binary format：二進制檔案，選擇 .bin檔案
  • produce a .ift signed image：預設
  • Install U-boot SPL binary image：預設
  • Environment image：預設
• Host utilities
• Legacy config options

　　配置完成後，執行make指令。

　　編譯報錯：

　　

　　這是因為 u-boot-2017.11中不再支援 mini2440的開發闆了，找不到 mini2440_defconfig檔案。

　　u-boot-2017.11 解壓到了 output/build 目錄中。

　　在目錄中尋找 mini2440 開發闆：find -name "*" | xargs grep -s mini2440

　　

　　可以看到 mini2440 在2014-01-13 被移除了。這樣我們必須添加一塊arm920t的開發闆了。

　　查找 S3C24X0：grep -irn --color "S3C24X0"

　　

　　S3C24X0的庫函數還存在。這樣得選擇一塊闆子，重新搭建起 2440 開發闆了。