Beaglebone Black开发环境搭建（uboot、kernel、文件系统、Xenomai）

Beaglebone Black开发环境搭建（2017/03/12）

UBoot 编译

1. 安装交叉编译器：sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf
   
   • arm交叉编译器gnueabi、none-eabi、arm-eabi、gnueabihf、gnueabi区别
     
2. 下载uboot源码：git clone git://git.denx.de/u-boot.git
   
   • 下载速度奇慢，只有10KB/s
     
     • [ ] 方案1：tsocks git clone git://git.denx.de/u-boot.git
       
       • 才40KB/s，偶尔会高一点，还是太慢。
     • [x] 方案2：用迅雷下载ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/u-boot-2016.09.tar.bz2
       
       • 几分钟就可以下载完成。
3. 编译uboot
   make clean
make distclean
make am335x_boneblack_defconfig
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
make
4. 制作UBoot SD启动卡
   
   • 清空SD分区表：sudo dd if=/dev/zero of=/dev/mmcblk0 bs=1024 count=1024
   • fdisk
     
     1. 输入x（extra functionality），设置sector=63、heads=255、cylinders=
     2. 输入n，创建大小为1G的分区（我们的boot分区）。
     3. 输入t->c，改变分区为fat32格式。
     4. 输入a，设置磁盘可启动。
     5. mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1
   • 复制MLO到新创建的分区，然后再复制u-boot.img过去。
   • 插入SD卡即可启动uboot。
5. 待了解问题：
   
   • [ ] u-boot.img和u-boot.bin的区别
   • [ ] u-boot环境变量存放的位置如何设置

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文件系统

1. 下载：https://rcn-ee.com/rootfs/eewiki/minfs/debian-8.6-minimal-armhf-2016-09-17.tar.xz
2. fdisk，在SD卡上创建ext4分区，创建完需要调用mkfs.ext4初始化分区。
3. 挂载刚刚创建的分区
4. 解压debian-8.6-minimal-armhf-2016-09-17.tar.xz，解压出来的内容是一个.tar文件包，和另外两个文件。将.tar文件解压到挂载点。
5. umount挂载点。

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内核编译

流程

1. 下载源码

   • [ ] tsocks git clone https://github.com/beagleboard/linux.git
   • [x] 下载： https://codeload.github.com/beagleboard/linux/zip/4.4

2. 编译uImage、dtb
   make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bb.org_defconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- uImage dtbs LOADADDR=0x80008000 -j4


3. 复制镜像文件和设备树二进制文件到boot分区
   sudo cp arch/arm/boot/dts/am335x-boneblack.dtb ../mnt_boot/
sudo cp arch/arm/boot/uImage ../mnt_boot/

4. 设置uboot环境变量
   loadaddr=0x80008000
fdtaddr=0x80F80000
loadimage=fatload mmc 0 ${loadaddr} uImage
loadfdt=fatload mmc 0 ${fdtaddr} am335x-boneblack.dtb
bootcmd=run loadimage; run loadfdt; bootm ${loadaddr} - ${fdtaddr}
bootargs=console=ttyS0,115200n8 root=/dev/mmcblk0p2 rw rootfstype=ext4 rootwait

5. 插入内存卡，启动！

遇到的问题：

• 步骤2
  
  • [x]arch/arm/boot/compressed/Makefile:178: recipe for target 'arch/arm/boot/compressed/piggy.lzo' failed
    
    • sudo apt-get install liblzo2-dev（没有用）
    • sudo apt-get install lzop
  • [x] "mkimage" command not found - U-Boot images will not be built
arch/arm/boot/Makefile:83: recipe for target 'arch/arm/boot/uImage' failed
    
    • export PATH=$PATH:/tools

参考

• Building BBB Kernel
• How to Cross compile kernel for BeagleBone Black ?
• 制作更新BeagleBone-Black的Bootloader内核和文件系统
• Compiling and Deploying BeagleBone Black Kernel

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Xenomai版本内核安装

安装Xenomai常规的方法是往已有的Linux内核打patch，然而Beaglebone Black官方已经提供打好patch的内核分支，我们只需要checkout该版本的内核，编译安装即可。

流程

1. 下载内核源码： https://codeload.github.com/beagleboard/linux/zip/4.4-xenomai

2. 配置内核，去掉容易引起高延时的配置。
   make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bb.org_defconfig
make ARCH=arm menuconfig

   反选选项：
CPU Power Management -> CPU Frequency scaling -> CPU Frequency scaling
Kernel Features -> Contiguous Memory Allocator
Kernel Features -> Allow for memory compaction

3. 编译内核
   make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- uImage dtbs LOADADDR=0x80008000 -j4

4. 复制镜像文件和设备树二进制文件到boot分区，同内核编译章节步骤3。

5. 安装Xenomai libraries。

   • 下载：http://xenomai.org/downloads/xenomai/stable/latest/xenomai-3.0.3.tar.bz2
   • 安装到rootfs下面。
     

     ./configure CFLAGS="-march=armv7-a -mfpu=vfp3" \
     LDFLAGS="-march=armv7-a -mfpu=vfp3" --host=arm-linux-gnueabihf \
     --with-core=cobalt --enable-smp
     sudo make DESTDIR=/home/ting/build/BBB/linux/mnt_rootfs install

6. 同内核编译章节步骤4、5。

运行：

参考

• Xenomai on the Beaglebone Black in 14 easy steps
• Installing Xenomai 3.x