I.MX6Q-SDB开发板移植ubuntu

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0.前言

  这两天收拾杂货堆，找到一块当年上学时候导师申请到的I.MX6QSDB开发板，原本出厂的时候是在SD卡里刷了个安卓系统，后来我把NXP官方的Yocto linux刷到了emmc里，用来做一些驱动开发的学习，再后来就一直吃灰。现在有了一点捣腾设备的能力，想适配一下ubuntu系统，把之前性能比较低的玩客云换下来。

一、准备工作

  首先从NXP官网下载这块开发板的相关资源文件，包括官方做的Linux6.1工具包和用户手册User Guide。其中官方的Linux工具包中包括了这块开发板的设备树、u-boot以及linux kernel等文件，由于需要自己适配ubuntu，所以rootfs文件就不需要了。User Guide则用来指导一些硬件相关的操作，包括拨码开关设置、镜像烧录地址等。

二、ubuntu移植

  ubuntu的移植本质上是根文件系统的移植，和kernel、u-boot等无关。这部分可以参考这篇文章。

1.下载ubuntu发布的根文件系统

从ubuntu官方的ubuntu-base文件系统网站下载需要的文件。这里笔者下载的是ubuntu22.04版本的根文件系统，需要根据自己的硬件平台及版本需求自行选择。

2.根文件系统的简单修改

官方的根文件系统还是稍微有一点简陋，需要先进行一些修改，方便后续移植到板子上的使用。将下载的文件在ubuntu中解压到一个文件夹下，相关的文件如下：

可以看出和常用的linux根文件目录区别不大，按照移植案例中的步骤，首先使用以下命令安装运行模拟器：

sudo apt install qemu-user-static

然后拷贝CPU架构为ARM的模拟器到根文件系统：

sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static ./usr/bin/

接着拷贝主机下的DNS配置文件，没有这个文件无法使用apt-get下载软件：

sudo cp /etc/resolv.conf ./etc/resolv.conf

然后更换源地址：
注：这里更换源地址时建议先备份原本的源地址文件，方便后续出错时恢复。

cp ./etc/apt/sources.list ./etc/apt/sources.list.bak
vim ./etc/apt/sources.list

修改源地址时，将此文件中的ubuntu官方源前缀换成国内源即可，后面的后缀可以不用修改，例如官方源原本是deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy multiverse，只需要将前面的http://ports.ubuntu.com换成国内的阿里云、清华源、华为源的地址即可。前缀可选：

http://mirrors.aliyun.com
https://mirrors.ustc.edu.cn
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn

修改完成后保存并退出，然后按照案例中的流程，将ubuntu主机中的相关目录挂载到此目录下：

sudo mount -t proc /proc ./proc
sudo mount -t sysfs /sysfs ./sys
sudo mount -o bind /dev ./dev
sudo mount -o bind /dev/pts ./dev/pts

然后将文件系统切换到此目录下：

sudo chroot ./

更新并安装相关应用：

apt-get update
apt-get upgrade
apt-get install -y sudo vim kmod net-tools ethtool ifupdown language-pack-en-base rsyslog htop iputils-ping dosfstools systemd

注：如果在更新时报错Couldn’t create temporary file /tmp/apt.conf.AdvpMV for passing ***，如下图所示，在当前窗口执行chmod 777 /tmp即可解决。

3.板卡适配设置

继续按照案例中的流程走，设置板卡的登录密码、主机名称，并适配串口等。
设置密码：

passwd root

设置主机名称：

echo "usr-name" > /etc/hostname
echo "127.0.0.1 localhost" >> /etc/hosts
echo "127.0.0.1 usr-name" >> /etc/hosts

设置串口终端：以串口1为例，它的设备文件名称为ttymxc0，所以使用ln命令创建一个软链接文件指向​​/lib/systemd/system/[email protected]​​：

ln -s /lib/systemd/system/[email protected] /etc/systemd/system/getty.target.wants/[email protected]

注：这里需要根据自己的板卡串口进行修改，可以先启动到官方的u-boot中使用print env命令查看相关参数。
配置网络自启：

echo auto eth0 > /etc/network/interfaces.d/eth0
echo iface eth0 inet dhcp >> /etc/network/interfaces.d/eth0

最后，退出当前文件系统，取消挂载​​proc、sys、dev、dev/pts​​这四个目录和文件：

exit 
sudo umount ./proc
sudo umount ./sys
sudo umount ./dev/pts
sudo umount ./dev

4.打包根文件系统

将根文件系统打包成xxx.tar.bz2格式的文件。
进入到根文件系统所在的目录，执行以下命令：

tar -cvjf my_rootfs.tar.bz2 *

三、烧写镜像

  NXP系列的板子烧写有三种可选方式：dd命令、uuu工具、mfgtool工具。

1.dd命令

  在linux下，将存储介质按照要求进行分区，然后将zImage、dtb文件、u-boot文件、rootfs分别烧写到对应的分区即可。这种方式的优点是方便快捷，直接使用对应的命令即可，而且可以一个一个文件分别烧写。缺点是只能烧写到sd卡设备中。具体的操作方式可以到NXP官方网站，下载对应的User Guide查阅。

2.uuu工具

  uuu工具可以理解为mfgtool的升级版，官方的mfgtool工具只能烧录完整的Yocto镜像，如果想要烧写自己的镜像，需要按照要求打包成对应的文件，或者修改烧写脚本中的逻辑。uuu工具则可以单独烧录u-boot等文件，并且烧写速度有较大提升。
  不过笔者在按照官方介绍进行烧写时，遇到了一些问题：使用uuu工具可以单独烧写u-boot文件，但是不能单独烧写其他的kernel、rootfs等。咨询了一下，官方说如果想用uuu烧写自己的镜像，必须将kernel、dtb、rootfs打包成Yocto形式的.wic文件。又查阅了相关的手册和介绍，如果想要打包成这种格式，需要安装很多工具链及编译环境等，所以最后笔者还是放弃了这种方式。

3.mfgtool工具

  最终笔者还是选择了这种最常用的方式，虽然烧录速度慢一点，但是操作起来也比较方便。笔者下载的是正点原子资源包中的mfgtool，官方下载的在烧写过程中总是找不到设备，不清楚什么原因。将官方资源包中的kernel、dtb和u-boot，以及移植后打包的ubuntu rootfs文件复制到mfgtool的资源文件夹中，运行对应的烧写脚本即可。

4.i.mx6q-sdb的拨码设置：

DIP1 - DIP6	烧写介质
11010110	emmc
10000010	SD卡槽2
01000010	SD卡槽3、烧写模式
00000100	sata

四、大无语事件

  当笔者烧写到emmc进行启动，并检测无误后，又将官方的原版Yocto镜像写入到了一张sd卡中备用，当笔者启动此镜像时，竟意外发现官方的镜像是基于Debain系统移植的，白白花费两个晚上捣鼓ubuntu，不过也算是积累了开发板移植ubutnu的经验(就这么安慰自己吧)。