buildroot 构建 imx6ull 根文件系统

前言&准备

buildroot 是一个构建嵌入式系统的一站式软件，可以实现包括 uboot ，
kernel 和交叉编译链等部件的构建工作，它的特点是只构建必要的部分，
所以由它构建的根文件系统可以很小。此处仅记录根文件系统的构建。
buildroot 下载地址：
https://buildroot.org/download.html
解压即可。当然，buildroot 也还会依赖其他的软件，比如
make gcc g++ bc wget patch gzip bzip2 perl tar cpio python unzip file
等等，这些软件可以在运行过程中缺什么装什么。

配置软件

进入软件根目录，执行 make menuconfig ，可以看到有很多选项。
0. Target options
显然这里要配置目标平台，此处 imx6ull 选择
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) —>

1. Build options : 不用动

2. Toolchain
   此处我选用已经安装好了的交叉编译链，C 库用 glibc;
   我安装的交叉编译链为 arm-linux-gnueabihf-gcc ,
   gcc 所在路径为 /opt/linaro-hf/bin , 则配置为如下
   
   其中提到的 gcc 版本号和头文件版本号，如果不知道可以先保持默认值，
   因为后面编译的时候会有相关提示。再勾选上 C++ 和 MMU 支持。
   

3. System configuration
   配置系统，有系统登录密码，系统初始化方式，脚本解释器选择等，
   这里我配置了 systemV ，eudev 和 bash：
   
   个中区别可能要各位自行去研究，比如脚本解释器用 /bin/sh 和
   /bin/bash 的区别什么的。在此也可以重新设置密码，默认路径等。

4. Kernel
   很遗憾，我并不想在 buildroot 里花时间去编内核和uboot，这里我不选

5. Target packages
   选软件包，这里面内容丰富，主要是定制根文件系统的软件包，比如必选的 busybox ，
   busybox 里面已经囊括了基本的操作命令，当然它是简化版的，
   喜欢全功能的软件可能要在这里一个个打开。
   此处我想要全功能的 lsusb (要先在 System configuration 开 udev 支持)，则选择
   Hardware handling —> usbutils
   我要全功能的 top/ps 等查看命令，则选择
   System tools —> procps-ng
   我启用了 bash ，则还要选择 bash completion ，否则命令行会有奇怪的问题
   Shell and utilities —> bash completion
   等等，此处我还打开了 Networking applications 的 openssh,net-tools 和 lrzsz ；
   System tools 的 tar 。这里面支持的软件包很多，根据各自所需一一选择便是。
   此处仅选以上几个搭建基本系统，实际上保持默认的选项生成的根文件系统也可以正常跑起来。

6. Filesystem images
   系统打包相关，我没动过

7. Bootloaders
   上面说了，不想在此处编，忽略

8. Host utilities
   我也没动过

9. Legacy config options
   暂时不用动

编译

选好软件包以后保存退出，执行 make 命令，接下来就是漫长的下载和编译。
编译刚开始没多久，如果报错说交叉编译链 gcc 版本不对，会告诉你说找到了哪个版本的 gcc，
据此，重新 make menuconfig -> Toolchain 改成对应的版本就行了，头文件版本也是同理。

其中如果涉及到 ncurses 库的编译安装，可能会报错说找不到部分文件，比如说找不到

/usr/bin/install: cannot stat ‘/mnt/e/tools/buildroot/buildroot-2019.02.4/output/host/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/share/terminfo/a/ansi’: No such file or directory

然而直接在当前目录下 find ./ -name ansi ，其实可以看到是有这个文件的，
只是路径不对，那笨一点，建个路径，然后把文件复制过去便是了：

mkdir ./output/host/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/share/terminfo/a/
cp ./output/host/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/share/terminfo/61/* ./output/host/arm-buildroot-linux-gnueabihf/sysroot/usr/share/terminfo/a/ -a

关于 ncurses 类似的错误有很多，耐心点一个个考过去就行，最后肯定可以通过的。

如果选择了 net-tools 软件包，可能会提示错误

Failure writing database /mnt/e/tools/buildroot/buildroot/output/target//etc/udev/hwdb.bin: Permission denied

查找一下发现文件存在，貌似是没写权限，给它一个权限即可：

sudo chmod 777 /mnt/e/tools/buildroot/buildroot/output/target//etc/udev/hwdb.bin

在编译结束后会进行系统打包，这个时候，由于我用的是 win10 下的 linux 子系统(wsl)编译，
而 wsl 目前仅仅支持SYSV的信号量，消息队列还没有被实现(fakeroot需要SYSV的消息队列) ，
所以到最后 fakeroot 会报错。但依旧有解决办法，可以先在本机安装 fakeroot :

apt-get install fakeroot

然后可以在 /usr/bin 中得到相关软件，把 fakeroot-tcp 拷贝覆盖 buildroot 下面的 fakeroot :

cp /usr/bin/fakeroot-tcp ./output/host/usr/bin/fakeroot

再进行 make ，顺利通过。编译完成后系统压缩包在 ./output/images 下。

根文件系统再加工

buildroot 也有添加软件包的方式，但此处记录的是假如你已经有了进行过交叉编译的软件，
怎么把它拷过来，交给 buildroot 统一打包，或者修改根文件的一些默认配置参数。
当然，你也可以在 arm 板上对配置好了的系统进行根文件打包。
首先根据编译完成时的打包信息去推断，主要是看结束前最后两端，
可以看出打包之前 buildroot 会先在 ./output/build/buildroot-fs 创建几个脚本:
./output/build/buildroot-fs/full_devices_table.txt
./output/build/buildroot-fs/tar/fakeroot

而在打印信息最后也可以看出，打包是用 fakeroot 运行
./output/build/buildroot-fs/tar/fakeroot 脚本生成压缩文件包，
打包的路径为 ./output/build/buildroot-fs/tar/target/

而打开 full_devices_table.txt 可以发现，里面记录了一些文件的读写属性，
因为ssh , mysql 等软件会对部分配置文件的读写属性很敏感，所以打包时要格外注意。
知道了以上几点就好办了，先把刚打包好的 rootfs.tar 解压至
./output/build/buildroot-fs/tar/target/
当然，target 这个文件夹很有可能会被 buildroot 删除，要是没有可以先自行创建

mkdir ./output/build/buildroot-fs/tar/target/
tar xvf ./output/images/rootfs.tar -C ./output/build/buildroot-fs/tar/target/

然后可以去编辑或添加 target/ 下面的文件，比如修改 target/etc/network/interfaces 去设置默认 IP ，
修改 target/etc/profile 设置系统的一些属性等。
此处记录我添加 ssh 的配置。上述创建好的文件系统在第一次上电时，ssh 会创建几个密钥文件，我不想每次
烧写系统后都要创建，则可以先把已创建好的密钥文件从板子上拷贝出来，主要是在 /etc/ssh 下面的：
/etc/ssh/ssh_host_dsa_key
/etc/ssh/ssh_host_dsa_key.pub
/etc/ssh/ssh_host_rsa_key
/etc/ssh/ssh_host_rsa_key.pub
/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key
/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key.pub
/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key
/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub

然后把它放到 ./output/build/buildroot-fs/tar/target/etc/ssh/ 下面。
这几个文件对读写属性很敏感，修改添加 ./output/build/buildroot-fs/full_devices_table.txt

/etc/ssh/ssh_host_dsa_key				f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_dsa_key.pub			f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_rsa_key				f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_rsa_key.pub			f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key				f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key.pub			f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key				f	600	0	0	-	-	-	-	-
/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub			f	600	0	0	-	-	-	-	-

最后，运行 fakeroot 打包
fakeroot-tcp ./output/build/buildroot-fs/tar/fakeroot

则可以在 ./output/images 下得到更新了的根文件系统压缩包。下载烧写即可，添加其他软件方法类似。
注：此处我用的是 win10 的 linux 子系统进行的编译，linux 子系统不支持 fakeroot 所以才用的 fakeroot-tcp 。