【i.MX6ULL】使用buildroot构建根文件系统

前言

本篇文章时参考的正点原子的教程，按照教程给野火的imx6ull mini开发板制作一个根文件系统。
正点原子的教程对于刚入门的是非常友好的，感谢~
话不多说，步入主题吧

1、下载源码

下载路径：https://buildroot.org/download.html

2、构建根文件系统

1. 配置buildroot

将 buildroot 源码 buildroot-2023.02.8.tar.bz2 拷贝到 ubuntu 中。拷贝完成以后对其进行解压，命令如下：

tar -xzvf buildroot-2023.02.8.tar.gz

解压完成以后就会得到一个名为“buildroot-2023.02.8”的目录，此目录就是我们解压得到的 buildroot 源码，进入到此目录中，此目录下的文件：

buildroot 和 uboot、Linux kernel 一样也支持图形化配置，输入如下命令即可打开图形化配置界：

make menuconfig

打开以后的图形化配置界面如图所示:

接下来我们就依次配置 buildroot，配置完成以后就可以进行编译了。

1. 配置 Target options
   首先配置 Target options 选项，需要配置的项目和其对应的内容如下(“=”号后面是配置项要选择的内容！)：

   Target options
   	-> Target Architecture = ARM (little endian)
   	-> Target Binary Format = ELF
   	-> Target Architecture Variant = cortex-A7
   	-> Target ABI = EABIhf
   	-> Floating point strategy = NEON/VFPv4
   	-> ARM instruction set = ARM
   

   如下图：
   
   2. 配置 Toolchain

   此配置项用于配置交叉编译工具链，也就是交叉编译器，这里设置为我们自己所使用的交叉编译器即可。buildroot 其实是可以自动下载交叉编译器的，但是都是从国外服务器下载的，鉴于国内的网络环境，强烈推荐大家设置成自己所使用的交叉编译器。需要配置的项目和其对应的内容如下：

    Toolchain
    	-> Toolchain type = External toolchain
    	-> Toolchain = Custom toolchain //用户自己的交叉编译器
    	-> Toolchain origin = Pre-installed toolchain //预装的编译器
    	-> Toolchain path =/usr/local/arm/gcc-arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc
    	-> Toolchain prefix = $(ARCH)-linux-gnueabihf //前缀
    	-> External toolchain gcc version = 4.9.x
    	-> External toolchain kernel headers series = 4.1.x
    	-> External toolchain C library = glibc/eglibc
    	-> [] Toolchain has SSP support? (NEW) //选中
    	-> [] Toolchain has RPC support? (NEW) //选中
    	-> [] Toolchain has C++ support? //选中
    	-> [] Enable MMU support (NEW) //选中
   

   Toolchain 下几个比较重要的选项需要说明一下，如下所示：

    Toolchain：设置为 Custom toolchain，表示使用用户自己的交叉编译器。
    Toolchain origin：设置为 Pre-installed toolchain，表示使用预装的交叉编译器。
    Toolchain path：设置自己安装的交叉编译器绝对路径！buildroot 要用到。
    Toolchain prefix：设置交叉编译器前缀，要根据自己实际所使用的交叉编译器来设置，比如我们使用的是 arm-linux-gnueabihf-gcc，因此前缀就是$(ARCH)-linux-gnueabihf，其中 ARCH我们前面已经设置为了 arm。
   

   3. 配置 System configuration
   此选项用于设置一些系统配置，比如开发板名字、欢迎语、用户名、密码等。需要配置的项目和其对应的内容如下：

   System configuration
   	-> System hostname = fire_imx6ull //平台名字，自行设置
   	-> System banner = Welcome to fire imx6ull //欢迎语
   	-> Init system = BusyBox //使用 busybox
   	-> /dev management = Dynamic using devtmpfs + mdev //使用 mdev
   	-> [*] Enable root login with password (NEW) //使能登录密码
   	-> Root password = 123 //登录密码为 123
   

   在 System configuration 选项中可以配置平台名字，登录密码等信息。

4. 配置 Filesystem images
此选项配置我们最终制作的根文件系统为什么格式的，配置如下：

-> Filesystem images
	-> [] ext2/3/4 root filesystem //如果是 EMMC 或 SD 卡的话就用 ext3/ext4
		-> ext2/3/4 variant = ext4 //选择 ext4 格式
	-> [] ubi image containing an ubifs root filesystem //如果使用 NAND 的话就用 ubifs

5. 禁止译 编译 Linux 内核和 uboot

（默认没有配置，可以不用管)
buildroot 不仅仅能构建根文件系统，也可以编译 linux 内核和 uboot。当配置 buildroot，使能 linux 内核和 uboot 以后 buildroot 就会自动下载最新的 linux 内核和 uboot 源码并编译。但是我们一般都不会使用 buildroot 下载的 linux 内核和 uboot，因为 buildroot 下载的 linux 和 uboot官方源码，里面会缺少很多驱动文件，而且最新的 linux 内核和 uboot 会对编译器版本号有要求，可能导致编译失败。因此我们需要配置 buildroot，关闭 linux 内核和 uboot 的编译，只使用buildroot 来构建根文件系统，首先是禁止 Linux 内核的编译，配置如下：

-> Kernel
	-> [ ] Linux Kernel //不要选择编译 Linux Kernel 选项！

接着禁止编译 Uboot，配置如下：

  -> Bootloaders
    	-> [ ] U-Boot //不要选择编译 U-Boot 选项！

6. 配置 Target packages
   此选项用于配置要选择的第三方库或软件，比如 alsa-utils、ffmpeg、iperf 等工具。

2. 编译buildroot

配置完成以后就可以编译 buildroot 了，编译完成以后 buildroot 就会生成编译出来的根文件系统压缩包，我们可以直接使用。输入如下命令开始编译：

sudo make //注意，一定要加 sudo，而且不能通过-jx 来指定多核编译！！！

buildroot 编译过程会很耗时。

等待编译完成，编译完成以后就会在 buildroot-2023.02.8/output/images 下生成根文件系统，如图所示：

3. buildroot根文件系统测试

buildroot 制作出来的根文件系统已经准备好了，接下来就是对其进行测试。先将制作的根文件系统buildroot-2023.02.8/output/images/rootfs.tar 解压到nfs目录下，并改名为：rootfs_fire

tar -xvf output/images/rootfs.tar -C /home/hao/linux/nfs/rootfs_fire/

接着就可以在目录/home/hao/linux/nfs/rootfs_fire/ 看到解压的内容：

然后启动 uboot，修改 bootargs 环境变量，设置 nfsroot 目录为 Ubuntu 中的buildrootfs 目录命令如下：

setenv bootargs "console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.101.30:/home/hao/linux/nfs/rootfs_fire,proto=tcp rw ip=192.168.101.20:192.168.101.30:192.168.101.1:255.255.255.0::eth1:off"

设置好后重启开发板，输出信息如下：

登录的用户名就是：root，密码是：123，登录成功后如下：

可以看出的 buildroot 构建的根文件系统运行基本没有问题，但是这个根文件系统是最简单的，我们并没有在 buildroot 里面配置任何第三方的库和软件，接下来我们就配置buildroot，使能一些常见的第三方软件。

3、buildroot第三方软件和库的配置

1. 使能 alsa-lib

输入 make menuconfig，打开 buildroot 配置界面，配置路径如下：

Target packages
	-> Libraries
		-> Audio/Sound
			-> -*- alsa-lib 
				—> 此配置项下的文件全部选中

2. 使能 alsa-utils

接下来使能 alsa-utils，路径如下：

Target packages
	-> Audio and video applications
	-> [*]alsa-utils 
		-> 此目录下的软件全部选中

配置完成后，重新编译，编译好后，重新解压到目录：/home/hao/linux/nfs/rootfs_fire/中

tar -xvf output/images/rootfs.tar -C /home/hao/linux/nfs/rootfs_fire/

解压完成以后就可以使用 alsa-utils 相关的软件了。

4、 buildroot下的busybox配置

当我们进入到根文件系统后，执行命令 depmod 时，会发现没有该指令，因为还需要配置一下busybox

1. busybox配置

buildroot 在构建根文件系统的时候也是要用到 busybox 的，既然用到了 busybox 那么就涉及到 busybox 的配置。buildroot 会自动下载 busybox 压缩包，buildroot 下载的源码压缩包都存放在/dl 目录下，在 dl 目录下就有一个叫做“busybox”的文件夹，此目录下保存着 busybox 压缩包，如图所示：
版本为：1.36.1
想要配置buildroot下的busybox的话，执行如下指令

sudo make busybox-menuconfig

输入以后就会打开 buildroot 下的 busybox 配置界面，如图所示：

2. 使能常用命令

执行指令：sudo make busybox-menuconfig

1. depmod
   配置路径：

   -> Linux Module Utilities
       ->  [*]depmod //选中
   

   保存好配置后重新编译，重新解压到对应的目录下，启动开发板进入文件系统，就会发现添加的命令已经存在了。