buildroot构建项目（一）---buildroot介绍

1.1 什么是buildroot

　　Buildroot是Linux平台上一个构建嵌入式Linux系统的框架。整个Buildroot是由Makefile脚本和Kconfig配置文件构成的。你可以和编译Linux内核一样，通过buildroot配置，menuconfig修改，编译出一个完整的可以直接烧写到机器上运行的Linux系统软件(包含boot、kernel、rootfs以及rootfs中的各种库和应用程序)。

　　下载：git clone git://git.buildroot.net/buildroot

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

1.2 buildroot 的目录结构

• buildroot/package/：下面放着应用软件的配置文件，每个应用软件的配置文件有Config.in和soft_name.mk，其中soft_name.mk(这种其实就Makefile脚本的自动构建脚本)文件可以去下载应用软件的包。
• buildroot/output/：是编译出来的输出文件夹，里面的build/目录存放着解压后的各种软件包编译完后的现场。
  • host：是由各类源码编译后在你主机上运行的工具(build for host)的安装目录,如arm-linux-gcc就是安装在这里.
    
    • 编译出来的主机工具在host/usr下
    • 根目录所需要的库及一些基本目录就在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,名字不一样而已　　
  • build：所有源码包解压出来的文件存放地和编译的发生地
  • staging：软链接到host/< tuple >/sysroot/ 就是上面说到的文件系统需要的库等目录,方便查看
  • target： 目录是用来制作rootfs的，里面放着Linux系统基本的目录结构，以及各种编译好的应用库和bin可执行文件。不能用来nfs mount到开发板,因为buildroot不是root权权运行的,所以现dev/,etc/等一些文件无法创建,所以目录还不完整,要用images/里的rootfs.tar解压出来的根文件目录才能mount.使用如下命令：sudo tar -C /destination/of/extraction -xf images/rootfs.tar
  • Images：目录下就是最终生成的可烧写到板子上的各种image。
    
• buildroot/dl：存放下载的源码包及应用软件的压缩包
• buildroot/fs：放各种文件系统的源代码
• buildroot/fs/skeleton：放生成文件系统镜像的地方，及板子里面的系统
• buildroot/linux： 存放着Linux kernel的自动构建脚本。
• buildroot/configs：放置开发板的一些配置参数
• buildroot/dl：目录存放从官网上下载的开源软件包，第一次下载后，下次就不会再去从官网下载了，而是从dl/目录下拿开源包，以节约时间。本身下载通常都是很慢的,你可以手动找到相关包下载后放到这里就OK了,make时会自动检测这个目录.
  
• buildroot/docs： 存放相关的参考文档。
• buildroot/arch： 目录存放CPU架构相关的配置脚本，如arm/mips/x86 ，这些CPU相关的配置，在制作工具链，编译boot和内核时很关键。
• buildroot/board：存放了一些默认开发板的配置补丁之类的
• buildroot/boot：
• buildroot/build：
• buildroot/support：
• buildroot/system：这里就是根目录的主要骨架了和相关的启动初始化配置,当制作根目录时就是将此处的文件cp到output里去.然后再安装toolchain的动态库和你勾选的package的可执行文件之类的.
• buildroot/toolchain：

1.3 buildroot 的工作原理

　　Buildroot原则上是一个自动构建框架，虽然说u-boot、linux kernel这些经典的开源软件包的构建脚本，官方社区都在帮你实现了，但是有时候你还是需要加入你自己特有的app_pkg软件包，用以构建自己的应用。

　　buildroot的编译流程是先从dl/xxx.tar下解压出源码到output/build/xxx,然后它利用本身的配置文件(如果有的话)覆盖output/build/xxx下的配置文件,在开始编译连接完成后安装到output/相应文件夹下.

　　Buildroot提供了函数框架和变量命令框架，采用它的框架编写的app_pkg.mk这种Makefile格式的自动构建脚本，将被package/pkg-generic.mk 这个核心脚本展开填充到buildroot主目录下的Makefile中去。最后make all执行Buildroot主目录下的Makefile，生成你想要的image。

　　package/pkg-generic.mk中通过调用同目录下的pkg-download.mk、pkg-utils.mk文件，已经帮你自动实现了下载、解压、依赖包下载编译等一系列机械化的流程。你只要需要按照格式写Makefile脚app_pkg.mk，填充下载地址，链接依赖库的名字等一些特有的构建细节即可。

　　总而言之，Buildroot本身提供构建流程的框架，开发者按照格式写脚本，提供必要的构建细节，配置整个系统，最后自动构建出你的系统。

　　buildroot/packages里面有丰富的应用软件的配置文件，可以通过make menuconfig，出现图形化界面进行选择丰富的开源软件包的编译和构建。

1.4 构建JZ2440 开发环境

1.4.1 查看一下当前的buildroot中支持的开发板

　　执行命令： make list-defconfigs

　　在 2017.02.9 版本中并没有三星的模块，这里我们只能自己慢慢的一步步构建了。

1.4.2 构建开发板

　　要构建自己的开发板，首先要创建一个基本的 buildroot配置作为开发板的基本编译系统。这里包括toolchain，kernel，bootloader，filesystem 和一个简单的 busy-box 用户空间。不要选择特别的配置，这个配置必须要足够小，并仅仅作为目标平台一个基本的 BusyBox 系统。

　　执行 make menuconfig：

• Target options：目标板的配置
  • Target Architecture：目标架构，这里选择 ARM(little endian)，ARM小端模式
  • Target Binary Format：二进制格式，为 ELF
  • Target Architecture Variant：架构变体为 arm920t，内核类型
  • Target ABI：应用程序二进制接口，为EABI
  • Floating point strategy：浮点数的策略，选择为 Soft float
  • ARM instruction set：arm 汇编指令集，选择  ARM
• Build options：主要是一些编译时用到的选项,比如dl的路径,下载代码包使用的路径,同时运行多个编译的上限,是否使能编译器缓冲区等等,这里按照默认就行了.
• Toolchain：工具链选项
  • Toolchain type：Buildroot提供两种方式使用toolchain
    • external toolthain：非Buildroot提供的交叉编译器
    • Buildroot toolchain：Buildroot本身编译生成的Buildroot toolchain，直接选择此项
  • custom toolchain vendor name：填上S3C2440
  • C library：C库选择，选择 glibc
  • Kernel Headers：内核头文件，Linux 4.9.x kernel headers
  • glibc version：glibc版本选择，2.24
  • Binutils Version：binutils版本：2.27
  • Additional binutils options：附加的 binutils 选择，不填即可
  • GCC compiler Version：GCC版本选择，gcc 6.x
  • Additional gcc options：附件的GCC选项，不填写即可
  • Enable C++ support：使能C++支持，选上
  • Enable Fortran support：使能Fortran语言支持，不选
  • Enable compiler link-time-optimization support：是否支持LTO，不选，LTO是什么：http://blog.csdn.net/fickyou/article/details/52381776
  • Enable compiler OpenMP support：支持OpenMP？OpenMP用于共享内存并行系统的多处理器程序设计，OpenMP并不适合需要复杂的线程间同步和互斥的场合，OpenMp的另一个缺点是不能在非共享内存系统(如计算机集群)上使用。不选择
  • Enable graphite support ：是否支持graphite。Graphite是应用WEB应用的一套开源的编程接口。不选择。具体看百度百科：https://baike.baidu.com/item/Graphite/9810474?fr=aladdin
  • Build cross gdb for the host：主机上运行gdb进行调试，不选
  • Copy gconv libraries：拷贝 gconv库，gconv库用于在不同字符集之间进行转换。默认不选即可
  • Enable MMU support：使能 MMU，S3C2440支持MMU，选上
  • Target Optimizations：不选
  • Target linker options：不选
  • Register toolchain within Eclipse Buildroot plug-in：eclipse插件支持，不选
• System configuration：系统配置
  • Root FS skeleton：
  • System hostname：填写JZ2440　
  • System banner
  • Passwords encoding
  • Init system：系统初始化，选择 BusyBox
  • /dev management：设备文件管理，选择Dynamic using devtmpfs + mdev，即使用mdev动态加载设备节点的方式
  • Path to the permission tables：设备节点的配置表设置，一定要选择system/device_table_dev.txt，否则后面在dev目录下将不会生成各种设备节点。当然我们也可以手动的配置该文件，添加必要的节点或删除不需要的节点。
  • support extended attributes in device tables
  • Use symlinks to /usr for /bin, /sbin and /lib
  • Enable root login with password
  • Root password：进入linux控制台终端后的密码，为空则登录时不需要密码，默认登录用户名为root。为空。
  • /bin/sh (busybox‘ default shell)
  • Run a getty (login prompt) after boot：保持默认，默认为选中。
    • TTY port：配置为 ttySAC3
    • Baudrate ：波特率，配置为 115200
    • TERM environment variable：默认即可
    • other options to pass to getty：默认即可
  • 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：内核配置
  • Kernel version：内核版本，选择用户自定义，Custom version
  • Kernel version：填上自己所需要的版本，4.14.12
  • Custom kernel patches：自定义的内核补丁，无
  • Kernel configuration：内核配置，选择 Using an in-tree defconfig file
  • Defconfig name：填写为 mini2440
  • Additional configuration fragment files：暂且不填写
  • Kernel binary format：内核二进制文件格式，zImage
  • Kernel compression format：内核压缩格式，选择gzip即可
  • Build a Device Tree Blob：设备树？暂且不填写
  • Install kernel image to /boot in target：暂且不填
  • Linux Kernel Extensions：内核扩展，默认不选择
  • Linux Kernel Tools：内核工具，默认不选择
• Target packages
• Filesystem images：文件系统选择，选择 yaffs2 root filesystem
• Bootloaders：硬件启动程序，选择为 U-boot
  • Build system：u-boot系统选择为Kconfig
    
    • legacy：若是选择2015.04之前的u-boot 选择此项
    • Kconfig：2015.04之后的 u-boot 选择此项，勾选此项　　
  • U-boot Version：U-boot版本，默认为 2017.01，选择为Custom version
  • U-Boot version：填写为2017.11
  • Custom U-boot patches：U-boot补丁，不添加
  • U-Boot configuration：U-boot配置，暂时还没有U-BOOT，所以选择为：Using an in-tree board defconfig file
  • Board defconfig：板子的配置，选择与架构一样的板子的默认文件，mini2440。后期再修改
  • U-boot needs dtc：是否需要设备树，默认，后期调试
  • U-boot needs OpenSSL：是否需要 OpenSSL，默认，后期调试修改
  • U-boot binary format：二进制文件，选择 .bin文件
  • produce a .ift signed image：默认
  • Install U-boot SPL binary image：默认
  • Environment image：默认
• Host utilities
• Legacy config options

　　配置完成后，执行make命令。

　　编译报错：

　　这是因为 u-boot-2017.11中不再支持 mini2440的开发板了，找不到 mini2440_defconfig文件。

　　u-boot-2017.11 解压到了 output/build 目录中。

　　在目录中寻找 mini2440 开发板：find -name "*" | xargs grep -s mini2440

　　可以看到 mini2440 在2014-01-13 被移除了。这样我们必须添加一块arm920t的开发板了。

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

　　S3C24X0的库函数还存在。这样得选择一块板子，重新搭建起 2440 开发板了。

　　下一章继续。