嵌入式ARM平台基于Linux配置应用程序开机自启动

By Toradex秦海

1). 简介

嵌入式ARM平台设备采用Embedded Linux操作系统进行开发已经越来越成为主流，本文就着重说明在EmbeddedLinux下配置应用程序开机自启动的方法，并就基于Qt的应用程序卡机自启动脚本的配置进一步说明。

 

本文所演示的平台来自于ToradexColibri iMX6嵌入式平台，基于NXP iMX6系列核心为Cotrex-A9 的ARM处理器。

 

 

2. 准备

a). Toradex Colibri iMX6 模块 Embedded Linux 开发上手指南请参考这里。

b). 本文使用的启动应用程序为如下两个，分别为一个console application 和 Qt Application，功能都是简单的GPIO控制。

./ Console application – https://github.com/simonqin09/gpiointtest

./ Qt Application - https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject

 

 

3). 使用Systemd 方式配置开机自启动

a). systemd 是当前 Linux 主流用于系统和服务管理的组件，同时也取代了过去的SysV init 系统，关于systemd的介绍请见这里。

b). System 使用以 ”.service” 结尾的unit 配置文件来管控一个进程，Service 文件一般存放于“/etc/systemd/system/” 或者 “/lib/systemd/system/” 目录下，并可以通过systemctl 命令来启动，使能或者关闭等操作，比如：

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# 重新加载 systemd unit 配置文件

$ systemctl --system daemon-reload

# 查看一个service 的状态，启动和停止这个service（本次启动有效）

# systemctl status xxx.service

# systemctl start xxx.service

# systemctl stop xxx.service

# 使能或关闭一个service（下次启动有效）

# systemctl enable xxx.service

# systemctl disable xxx.service

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c). 以systemd方式开机启动本文第二章节的 console application 的 service 示例文件如下，关于console application 的说明请参考这里，只是文章是基于 imx7 的，对于 imx6 GPIO的号码需要修改。

https://github.com/simonqin09/gpiointtest/blob/master/gpioint_demo.service

 

d). 部署测试

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# 首先将编译好的 gpiointtest 二进制程序复制到 imx6 模块对应目录

$ cp gpiointtest /usr/bin

# 然后将service 文件复制的imx6 模块对应目录，并使能service

$ cp gpioint_demo.service /etc/systemd/system

$ systemctl --system daemon-reload

$ systemctl enable gpioint_demo.service

# 最后重新启动后，在串口打印log信息中可以看到 service已经启动的信息

……

[  OK  ] Started gpiointtest service, GPIO interrupt and output control.

……

# 此时在载板上面配合按键和LED，可以发现程序已经在后台正常工作了

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e). 因为通过systemd启动的进程都是以daemon状态运行，即在后台运行，没有终端或界面显示，因此如果要启动一个有GUI的程序，就要通过一个启动脚本，这个在后面针对Qt程序开机启动章节有进一步介绍。

 

 

4). Qt 应用开机启动配置

a). 本章节介绍Qt Application基于上述systemd 开机自启动方法，因为service进程都是后台进程，因此启动如Qt应用这样的GUI应用程序，除了service文件，还需要一个启动脚本来配合。

b). 以systemd方式开机启动本文第二章节的 Qt application 的 service 示例文件如下，关于此 Qt application的说明请参考这里。

qtdemo_launch.service - https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo_launch.service

 

c). 配合使用的脚本程序根据调用的显示模块不同而不同，下面分别示例基于framebuffer和X11显示：

./ 基于framebuffer(此处使用linuxfb，也可以换为eglfs)和tslib的启动脚本 “qtdemo.sh”请参考如下：

qtdemo.sh - https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo.sh

./ 目前Qt5的主要版本已经支持直接基于X11显示，因此也可以基于X11配置脚本，下面基于X11启动上述Qt应用的启动脚本示例如下：

qtdemo_x11.sh - https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo_x11.sh

 

不过为了配合这个脚本，要略微改动下service文件如下：

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……

[Service]

Type=forking

ExecStart=/usr/bin/qtdemo_x11.sh start

ExecStop=/usr/bin/qtdemo_x11.sh stop

……

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另外，如果配合使用电阻式触摸屏，发现校准不对，在Qt程序启动后，可以在调试串口下进行如下操作理由xinput来校准并保存校准数据：

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# 首先运行下面校准程序，通过点击在屏幕上的校准点进行校准

$ xinput_calibrator

 

# 校准结束后，将打印信息中 Section "InputClass" 开始到 EndSection部分复制出来，类似如下

Section "InputClass"

        Identifier      "calibration"

        MatchProduct    "stmpe-ts"

        Option  "Calibration"  "3724 183 3686 323"

        Option  "SwapAxes"      "0"

EndSection

 

# 创建如下文件，然后将上面的信息复制到"99-calibration.conf"文件里面并保存

$ mkdir /etc/X11/xorg.conf.d

$ cd /etc/X11/xorg.conf.d

$ vi 99-calibration.conf

 

# 重启后，校准数据会自动生效了，此时自动启动的Qt程序触摸应该可以正常使用了

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5). 其他应用开机自启动方法

除了使用systemd ，也有一些其他方法创建应用开机自启动下面逐一介绍

a). Shells

当通过串口，SSH或者图形界面进行login操作的时候，/etc/profile 文件以及 /etc/profile.d 目录下的所有脚本文件都会被执行，因此也可以在此目录下创建基于login的一些开机自启动操作，不过此方法不太适合启动大型应用，更适合做一些环境变量配置等小任务。

b). 图形化界面方式

当登录图形化界面时候，lxsession 会话管理器可以通过下面两种方式自动启动应用程序：

./ LXDE lxsession专用方法，位于 /etc/xdg/lxsession/LXDE/autostart 文件和~/.config/lxsession/LXDE/autostart文件里面的条目会被解析。

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# 如下示例添加lxterminal 启动项到autostart文件

@lxpanel --profile LXDE

@pcmanfm --desktop --profile LXDE

@xscreensaver -no-splash

@lxterminal

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./ 较通用方法，适用于多数会话管理器，位于 /etc/xdg/autostart/ 目录以及 ~/.config/autostart/ 目录以 .desktop 结尾的文件会被解析执行，关于 .desktop 文件的详细说明可以参考这里。

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# 一个同样配置 lxterminal 开机启动的 .desktop 文件示例如下

[Desktop Entry]

Name=LXTerminal

Type=Application

Exec=lxterminal

Terminal=false

 

# 如需取消开机自启动，可将上述文件删除或者添加如下内容即可

NotShowIn=LXDE

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6). 总结

本文演示了基于ARM平台 Embedded Linux 下普通应用和Qt应用程序开机自启动方法供参考。