buildroot構建項目（一）---buildroot介紹

1.1 什么是buildroot

　　Buildroot是Linux平台上一個構建嵌入式Linux系統的框架。整個Buildroot是由Makefile腳本和Kconfig配置文件構成的。你可以和編譯Linux內核一樣，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行的Linux系統軟件(包含boot、kernel、rootfs以及rootfs中的各種庫和應用程序)。

　　下載：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/：下面放着應用軟件的配置文件，每個應用軟件的配置文件有Config.in和soft_name.mk，其中soft_name.mk(這種其實就Makefile腳本的自動構建腳本)文件可以去下載應用軟件的包。
• buildroot/output/：是編譯出來的輸出文件夾，里面的build/目錄存放着解壓后的各種軟件包編譯完后的現場。
  • host：是由各類源碼編譯后在你主機上運行的工具(build for host)的安裝目錄,如arm-linux-gcc就是安裝在這里.
    
    • 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/里 (< tuple >:arm-buildroot-linux-gnueabi),如果是外部toolchain,比如lirano的就在libc里,名字不一樣而已　　
  • build：所有源碼包解壓出來的文件存放地和編譯的發生地
  • staging：軟鏈接到host/< tuple >/sysroot/ 就是上面說到的文件系統需要的庫等目錄,方便查看
  • target： 目錄是用來制作rootfs的，里面放着Linux系統基本的目錄結構，以及各種編譯好的應用庫和bin可執行文件。不能用來nfs mount到開發板,因為buildroot不是root權權運行的,所以現dev/,etc/等一些文件無法創建,所以目錄還不完整,要用images/里的rootfs.tar解壓出來的根文件目錄才能mount.使用如下命令：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板子上的各種image。
    
• buildroot/dl：存放下載的源碼包及應用軟件的壓縮包
• buildroot/fs：放各種文件系統的源代碼
• buildroot/fs/skeleton：放生成文件系統鏡像的地方，及板子里面的系統
• buildroot/linux： 存放着Linux kernel的自動構建腳本。
• buildroot/configs：放置開發板的一些配置參數
• buildroot/dl：目錄存放從官網上下載的開源軟件包，第一次下載后，下次就不會再去從官網下載了，而是從dl/目錄下拿開源包，以節約時間。本身下載通常都是很慢的,你可以手動找到相關包下載后放到這里就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，在制作工具鏈，編譯boot和內核時很關鍵。
• buildroot/board：存放了一些默認開發板的配置補丁之類的
• buildroot/boot：
• buildroot/build：
• buildroot/support：
• buildroot/system：這里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將此處的文件cp到output里去.然后再安裝toolchain的動態庫和你勾選的package的可執行文件之類的.
• buildroot/toolchain：

1.3 buildroot 的工作原理

　　Buildroot原則上是一個自動構建框架，雖然說u-boot、linux kernel這些經典的開源軟件包的構建腳本，官方社區都在幫你實現了，但是有時候你還是需要加入你自己特有的app_pkg軟件包，用以構建自己的應用。

　　buildroot的編譯流程是先從dl/xxx.tar下解壓出源碼到output/build/xxx,然后它利用本身的配置文件(如果有的話)覆蓋output/build/xxx下的配置文件,在開始編譯連接完成后安裝到output/相應文件夾下.

　　Buildroot提供了函數框架和變量命令框架，采用它的框架編寫的app_pkg.mk這種Makefile格式的自動構建腳本，將被package/pkg-generic.mk 這個核心腳本展開填充到buildroot主目錄下的Makefile中去。最后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文件，已經幫你自動實現了下載、解壓、依賴包下載編譯等一系列機械化的流程。你只要需要按照格式寫Makefile腳app_pkg.mk，填充下載地址，鏈接依賴庫的名字等一些特有的構建細節即可。

　　總而言之，Buildroot本身提供構建流程的框架，開發者按照格式寫腳本，提供必要的構建細節，配置整個系統，最后自動構建出你的系統。

　　

　　buildroot/packages里面有豐富的應用軟件的配置文件，可以通過make menuconfig，出現圖形化界面進行選擇豐富的開源軟件包的編譯和構建。

1.4 構建JZ2440 開發環境

1.4.1 查看一下當前的buildroot中支持的開發板

　　執行命令： make list-defconfigs

　　

　　在 2017.02.9 版本中並沒有三星的模塊，這里我們只能自己慢慢的一步步構建了。

1.4.2 構建開發板

　　要構建自己的開發板，首先要創建一個基本的 buildroot配置作為開發板的基本編譯系統。這里包括toolchain，kernel，bootloader，filesystem 和一個簡單的 busy-box 用戶空間。不要選擇特別的配置，這個配置必須要足夠小，並僅僅作為目標平台一個基本的 BusyBox 系統。

　　執行 make menuconfig：

　　

• Target options：目標板的配置
  • Target Architecture：目標架構，這里選擇 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，內核類型
  • Target ABI：應用程序二進制接口，為EABI
  • Floating point strategy：浮點數的策略，選擇為 Soft float
  • ARM instruction set：arm 匯編指令集，選擇  ARM
• Build options：主要是一些編譯時用到的選項,比如dl的路徑,下載代碼包使用的路徑,同時運行多個編譯的上限,是否使能編譯器緩沖區等等,這里按照默認就行了.
• Toolchain：工具鏈選項
  • 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：內核頭文件，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++支持，選上
  • Enable Fortran support：使能Fortran語言支持，不選
  • Enable compiler link-time-optimization support：是否支持LTO，不選，LTO是什么：http://blog.csdn.net/fickyou/article/details/52381776
  • Enable compiler OpenMP support：支持OpenMP？OpenMP用於共享內存並行系統的多處理器程序設計，OpenMP並不適合需要復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內存系統(如計算機集群)上使用。不選擇
  • Enable graphite support ：是否支持graphite。Graphite是應用WEB應用的一套開源的編程接口。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：主機上運行gdb進行調試，不選
  • Copy gconv libraries：拷貝 gconv庫，gconv庫用於在不同字符集之間進行轉換。默認不選即可
  • Enable MMU support：使能 MMU，S3C2440支持MMU，選上
  • Target Optimizations：不選
  • Target linker options：不選
  • Register toolchain within Eclipse Buildroot plug-in：eclipse插件支持，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：設備文件管理，選擇Dynamic using devtmpfs + mdev，即使用mdev動態加載設備節點的方式
  • Path to the permission tables：設備節點的配置表設置，一定要選擇system/device_table_dev.txt，否則后面在dev目錄下將不會生成各種設備節點。當然我們也可以手動的配置該文件，添加必要的節點或刪除不需要的節點。
  • 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控制台終端后的密碼，為空則登錄時不需要密碼，默認登錄用戶名為root。為空。
  • /bin/sh (busybox' default shell)
  • Run a getty (login prompt) after boot：保持默認，默認為選中。
    • TTY port：配置為 ttySAC3
    • Baudrate ：波特率，配置為 115200
    • TERM environment variable：默認即可
    • other options to pass to getty：默認即可
  • 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：內核配置
  • Kernel version：內核版本，選擇用戶自定義，Custom version
  • Kernel version：填上自己所需要的版本，4.14.12
  • Custom kernel patches：自定義的內核補丁，無
  • Kernel configuration：內核配置，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：內核二進制文件格式，zImage
  • Kernel compression format：內核壓縮格式，選擇gzip即可
  • Build a Device Tree Blob：設備樹？暫且不填寫
  • Install kernel image to /boot in target：暫且不填
  • Linux Kernel Extensions：內核擴展，默認不選擇
  • Linux Kernel Tools：內核工具，默認不選擇
• Target packages
• Filesystem images：文件系統選擇，選擇 yaffs2 root filesystem
• Bootloaders：硬件啟動程序，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之后的 u-boot 選擇此項，勾選此項　　
  • U-boot Version：U-boot版本，默認為 2017.01，選擇為Custom version
  • U-Boot version：填寫為2017.11
  • Custom U-boot patches：U-boot補丁，不添加
  • U-Boot configuration：U-boot配置，暫時還沒有U-BOOT，所以選擇為：Using an in-tree board defconfig file
  • Board defconfig：板子的配置，選擇與架構一樣的板子的默認文件，mini2440。后期再修改
  • U-boot needs dtc：是否需要設備樹，默認，后期調試
  • U-boot needs OpenSSL：是否需要 OpenSSL，默認，后期調試修改
  • U-boot binary format：二進制文件，選擇 .bin文件
  • produce a .ift signed image：默認
  • Install U-boot SPL binary image：默認
  • Environment image：默認
• Host utilities
• Legacy config options

　　配置完成后，執行make命令。

　　編譯報錯：

　　

　　這是因為 u-boot-2017.11中不再支持 mini2440的開發板了，找不到 mini2440_defconfig文件。

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

　　在目錄中尋找 mini2440 開發板：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的開發板了。

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

　　

　　S3C24X0的庫函數還存在。這樣得選擇一塊板子，重新搭建起 2440 開發板了。

　　下一章繼續。