正点原子嵌入式linux驱动开发——Buildroot根文件系统构建
上一小节学习了如何使用busybox来构建根文件系统，但是busybox构建的根文件系统不齐全，很多东西需要自行添加，比如lib库文件。在后面的驱动开发中很多第三方软件也需要自己去移植，这些第三方软件有很多又依赖其他的库文件，导致移植过程非常的繁琐。本章来学习一下另外一种更加实用的根文件系统构建方法，那就是使用buildroot来构建根文件系统。
buildroot简介
buildroot简介
在上一篇笔记讲解了如何使用busybox构建文件系统，busybox仅仅只是构建好了一些常用的命令和文件，像lib库、/etc目录下的一些文件都需要自己手动创建，而且busybox构建的根文件系统默认没有用户名和密码设置。在后续的实验中，还要自己去移植一些第三方软件和库，比如alsa、iperf、mplayer等等。那么有没有一种傻瓜式的方法或软件，它不仅包含了busybox的功能，而且里面还集成了各种软件，需要什么软件就选择什么软件，不需要自己去移植。buildroot就是这样一种工具， buildroot比busybox更上一层楼，buildroot不仅集成了busybox，而且还集成了各种常见的第三方库和软件，需要什么就选择什么。buildroot极大的方便了嵌入式Linux开发人员构建实用的根文件系统。
从busybox开始一步一步的构建根文件系统适合学习、了解根文件系统的组成，但是不适合做产品(主要是自己构建的话会有很多不完善、没有注意到的细节)。buildroot会处理好各种细节，根文件系统也会更加的合理、有效。因此在做产品的时候推荐使用buildroot来构建自己的根文件系统，当然了，类似buildroot的软件还有很多，比如yocto，一般半导体厂商会选择yocto来制作系统包，但是由于国内的网络环境，yocto编译起来会有很多问题！
buildroot和uboot、kernel很类似，需要到其官网上下载源码，然后对其进行配置，比如设置交叉编译器、设置目标CPU参数等，最主要的就是选择所需要的第三方库或软件。一切配置好以后就可以进行编译，编译完成了以后就会在一个文件夹里面存放好编译结果，也就是根文件系统。
注意！buildroot制作的根文件系统也是放到ubuntu的nfs目录下的rootfs文件夹，因此如果rootfs文件夹已经存放了前面busybox制作的根文件系统，那么请大家对其做一份备份，然后清空rootfs文件夹。
buildroot下载
buildroot源码肯定是要从buildroot官网下载，官网地址为buildroot官网链接，打开以后的官网界面如下图所示：
点击上图中的“DOWNLOAD”按钮即可打开buildroot的下载界面，如下图所示：
可以看出，正点原子教程中最新的LTS(长期支持版)版buildroot为2020.02.8，分为.gz和.bz2两种压缩格式，这里就使用右侧的.bz2压缩格式的源码，选中以后下载即可。但是教程中测试使用2020.02.6版本的，就用这个版本就行。开发光盘中是提供这个源码的，就是buildroot-2020.02.6.tar.bz2，一切准备好以后就可以使用buildroot构建根文件系统了。
buildroot构建根文件系统
配置buildroot
将buildroot源码buildroot-2020.02.6.tar.bz2拷贝到ubuntu中，拷贝完成以后对其进行解压，命令如下：
| tar -vxjf buildroot-2020.02.6.tar.bz2 |
解压完成以后就会得到一个名为“buildroot-2020.02.6”的目录，此目录就是解压得到
的buildroot源码。
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面：
| make menuconfig |
打开后的图形化配置界面如下图所示：
接下来就开始配置buildroot。
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 |
配置完成后如下图所示：
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-9.2-2019.12-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf -> Toolchain prefix = $(ARCH) -none-linux-gnueabihf //前缀 -> External toolchain gcc version = 9.x -> External toolchain kernel headers series = 4.20.x //交叉编译器 的 linux版本号 -> External toolchain C library = glibc/eglibc -> [*] Toolchain has SSP support? (NEW) //选中 -> [*] Toolchain has RPC support? (NEW) //选中 -> [*] Toolchain has C++ support? //选中 -> [*] Enable MMU support (NEW) //选中 |
Toolchain下几个比较重要的选项需要说明一下，如下所示：
Toolchain：设置为Custom toolchain，表示使用用户自己的交叉编译器。
Toolchain origin：设置为Pre-installed toolchain，表示使用预装的交叉编译器。
Toolchain path：设置自己安装的交叉编译器绝对路径,buildroot要用到。
Toolchain prefix：设置交叉编译器前缀，要根据 自己实际所使用的交叉编译器来设置，比如这里使用的是arm-none-linux-gnueabihf-gcc，因此前缀就是$(ARCH)-none-linux-gnueabihf，其中ARCH前面已经设置为了arm。
External toolchain kernel headers series：这个设置的是交叉编译器所对应的linux内核版本号，gcc-arm-9.2-2019.12-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf所对应的linux内核版本号为 4.20，因
此这里需要设置为4.20.x！一定要根据自己所使用的交叉编译器来设置，否则编译的时候会报版本不一致的错误。
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 = ATK-stm32mp1 //平台名字，自行设置 -> System banner = Welcome to alientek STM32MP157 //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 = 123456 //登录密码为 123456 |
在System configuration选项中可以配置平台名字，登录密码等信息。可以看出buildroot里面可以设置登录密码，但是作为实验，不建议设置登录密码，否则开发板每次重启都要输入密码，不方便开发。
配置Filesystem images
此选项配置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 -> exact size =1G //ext4格式根文件系统 1GB(根据实际情况修改 ) -> [*] ubi image containing an ubifs root filesystem //如果使用 NAND的话就用 ubifs |
可以看出，buildroot可以直接制作出ext4格式的根文件系统，但是一般会自行往根文件系统里面添加很多其他的文件，所以产品开发完成以后需要自行打包根文件系统，然后烧写到开发板里面。不管是针对EMMC的ext4格式的根文件系统还是针对NAND的ubi格式的根文件系统，都要设置相应的大小，比如这里设置的ex4格式根文件系统大小为 1GB。
禁止编译Linux内核和uboot
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！ |
如下图所示：
接着禁止编译Uboot，配置如下：
| -> Bootloaders -> [ ] U-Boot //不要选择编译 U-Boot选项！ |
如下图所示：
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，这里先只选择内核的模块加载相关软件，配置如下：
| -> Target packages -> System tools -> [*] kmod //使能内核模块相关命令 |
上面的配置是使能内核模块相关的操作命令，比如depmod等，如下图所示：
至于其他的第三方库这里就先不选择了，先编译一下最基本的根文件系统，如果没有问题的话再重新配置选择第三方库和软件。否则编译出问题的时候都不知道怎么找问题。
保存配置项
和uboot、Linux kernel一样，通过图形化界面配置好buildroot以后最好保存一下配置项，防止清除工程以后将配置项给删除掉。buildroot的默认配置项都保存在configs目录下，配置完成以后选择
将配置项命名为“stm32mp1_atk_defconfig”，以后要重新配置buildroot的话就可以直接输入：
| make stm32mp1_atk_defconfig |
保存完成以后就会在buildroot的configs目录下看到“stm32mp1_atk_defconfig”，如下图所示：
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，可以直接使用。输入如下命令开始编译：
| make -j8 //多线程编译 |
buildroot编译的时候会先从网上下载所需的软件源码，有些软件源码可能下载不下来，这个时候就需要自行处理，后面会详细的讲解。
buildroot编译过程会很耗时，因为所需要的所有软件要先从网上下载源码，很多软件都是从外网下载的，速度比较慢，在加上电脑配置的不同，整个编译过程可能需要几十分钟甚至数小时！
buildroot因为要从网上下载源码，因此可能存在有些源码无法下载或下载很慢的情况，比如下图所示：
可以看出上图中正在下载cmake-3.8.2.tar.gz这个压缩包，大小是7.2MB，当前下载网速是1.6KB/S，需要用时71分钟，显然这是无法忍受的！可以自行到cmake-3.8.2下载这个网站上去将cmake-3.8.2.tar.gz这个源码下载下来，然后拷贝到buildroot源码目录下的dl文件夹中 dl文件夹专用用于存放下载下来的源码。拷贝进去以后重新编译buildroot，此时就不会在从网上下载cmake-3.8.2.tar.gz了，而是自己使用dl目录下已经存在的cmake-3.8.2.tar.gz压缩包，加快编译度！
等待编译完成，编译完成以后就会在buildroot-2020.02.6/output/images下生成根文件系统，如下图所示：
从上图可以看出，编译出来了多种格式的rootfs，比如ext2、ext4、ubi等。rootfs.ext4就是可以直接使用STM32CubeProgrammer烧写到开发板中的。但是后面的开发都是通过nfs挂载的方式，所以就使用rootfs.tar进行测试。将rootfs.tar拷贝到在nfs目录下的rootfs文件夹中并解压，命令如下：
| cd /home/zuozhongkai/linux/tool/buildroot-2020.02.6/output/images cp rootfs.tar /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/ -f //拷贝rootfs.tar cd /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/ //进入到rootfs目录下 tar -vxf rootfs.tar //解压缩rootfs.tar rm rootfs.tar //删除rootfs.tar |
解压缩完成后的rootfs目录如下图所示：
上图就是使用buildroot编译出来的根文件系统，可以通过nfs挂载到开发板上，然后对其进行测试。
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。测试方法也是通过nfs挂载的方式，启动uboot，修改bootargs环境变量，设置nfsroot目录为Ubuntu中的rootfs目录，命令如下：
| setenv bootargs console=ttySTM0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.249:/home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs,proto=tcp rw ip=192.168.1.250:192.168.1.249:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off'' |
设置好以后启动系统，进入根文件系统以后如下图所示：
在上图中，首先要进入到/lib/modules目录，但是默认没有，因此需要自行创建此目录。buildroot构建的根文件系统启动以后会输出前面设置的欢迎语“Welcome to alientek STM32MP157”。然后需要输入用户名和密码，用户名是“root”，如果配置 buildroot的时候设置了密码，那么就需要输入密码，这里没有设置密码，因此输入用户名就行了，如下图所示：
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，并没有在buildroot里面配置任何第三方的库和软件，接下来就配置buildroot，使能一些常见的第三方软件。
buildroot下的busybox配置
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。
可以看出，buildroot下载的 busybox版本为1.31.1。要想编译busybox，必须对压缩包进行解压缩，buildroot会对其进行解压！buildroot将所有解压缩后的软件保存在/output/build软件中，可以在找到/output/build/busybox-1.31.1这个文件夹，此文件夹就是解压后的busybox源码，文件内容如下图所示：
如果想要修改busybox源码的话就直接在上图中找到相应的文件，然后修改即可。现在是要配置buildroot下的busybox，因此肯定要打开busybox的配置界面，在buildroot源码根目录下输入如下命令：
| make busybox-menuconfig |
输入以后就会打开buildroot下的busybox配置界面，可以直接参考上一篇笔记的配置。
busybox中文字符支持
busybox对中文字符显示做了限制，因此必须要修改相关的文件，具体修改过程参考上一篇笔记即可，这里就不再赘述了。
编译busybox
配置好以后就可以重新编译buildroot下的busybox，进入到buildroot源码目录下，输入如
下命令查看当前buildroot所有配置了的目标软件包，也就是packages：
| make show-targets |
结果如下图所示：
上图中列出了当前buildroot中所有使能了的packages包，其中就包括busybox，如果想单独编译并安装busybox的话执行下面命令即可：
| make busybox |
上述命令就会重新编译busybox。编译完成以后重新编译buildroot，主要是对其进行打包，输入如下命令：
| make -j8 |
重新编译完成以后查看一下output/images目录下rootfs.tar的创建时间是否为刚刚编译的，如果不是的话就删除掉rootfs.tar，然后重新执行“sudo make”重新编译一下即可。最后使用新的rootfs.tar启动Linux系统。
使用自己的busybox源码
buildroot会自行下载busybox并编译，但是有时候不想要buildroot自带的busybox，想要使用自己配置好的busybox，比如之前笔记中已经配置好的busybox。这个可以在buildroot中实现，只要进行相应的配置，指定要使用的busybox源码目录即可。这个要自己编写buildroot的local.mk文件，在此文件里面指定busybox目录，在buildroot的configs目录下新建一个名为“local.mk”的文件，然后在里面输入如下格式内容：
| XXXXXX_OVERRIDE_SRCDIR='具体路径' |
比如指定busybox路径就使用：
| BUSYBOX_OVERRIDE_SRCDIR=/home/zuozhongkai/linux/busybox/busybox-1.32.0 |
local.mk准备好以后就可以配置buildroot，使用local.mk，打开buildroot的配置界面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！)：
| -> Build options -> location of a package override file = ./configs/local.mk 指定local.mk所在目录 |
如下图所示：
上图中“location of a package override file”选项就是设置local.mk路径的，这里设置为“./configs/local.mk”。重新编译buildroot，此时buildroot会将BUSYBOX_OVERRIDE_SCRDIR指定的busybox源码拷贝到buildroot的output/build/busybox-custom目录下。编译完成以后使用新的根文件系统启动，输入“busybox”命令查看 busybox版本号是否为1.32.0，如下图所示：
从上图可以看出，此时buildroot中的busybox版本号变为了1.32.0。为了方便开发，建议使用 buildroot自带的busybox，也就是1.31.0版本的。
buildroot第三方软件和库的配置
上一小节通过buildroot制作了一个最基本的根文件系统，本节来学习一下如何配置buildroot使能一些第三放软件或库，比如FTP和SSH服务等。
使能VSFTPD服务
可以在开发板上搭建一个FTP服务器，这样就可以使用FileZilla软件直接向开发板拷贝文件，或者将开发板中的文件拷贝到电脑中。这里通过使能buildroot中的vsftpd软件来完成FTP服务器的搭建，配置路径如下：
| -> Target packages -> Networking applications -> [*] vsftpd //使能 vsftpd |
如下图所示：
使能SSH
有时候需要远程登录开发板，这个时候就可以通过网络登录，要用到SSH服务，OpenSSH是SSH的开源免费版本。直接使能buildroot中的OpenSSH即可，配置路径如下：
| -> Target packages -> Networking applications -> [*] openssh //使能 openssh |
如下图所示：
等待编译完成就可以使用新的根文件系统进行测试了，将ouput/images/rootfs.tar拷贝到nfs目录下的rootfs目录中，然后重新解压。注意，以前自己添加的文件并不会被删除掉的，解压命令如下：
| tar -vxf rootfs.tar |
解压完成以后就可以使用FTP和SSH等相关的软件了，由于FTP和SSH都是通过网络进行数据传输的，因此需要先配置网络，如果是通过nfs挂载的根文件系统，那么网络已经初始化完成了，因此可以直接使用。如果是烧写到EMMC里面的，那么就需要先配置网络相关功能。
buildroot根文件系统测试
buildroot的根文件系统制作好以后就是测试工作了，基本测试内容和之前的busybox测试一样，这里就不赘述了，重点讲解一下其他的测试内容。
depmod命令测试
depmod命令非常重要，后面学习Linux驱动的时候需要使用此命令分析模块的依赖性，此命令需要在busybox中使能，路径如下：
| -> Linux Module Utilities -> [*] depmod //使能 depmod命令 |
如下图所示：
默认情况下depmod命令是使能了的，但是如果输入depmod命令以后发现不存在，那么就自行重新配置一下buildroot下的busybox，按照上面的方法使能depmod命令并编译一次即可，最后使用新的buildroot根文件系统启动，输入depmod命令，一般会有如下图所示错误提示：
从上图可以看出，depmod命令提示没有找到“lib/modules/5.4.31”目录(后面的5.4.31是和具体的Linux内核版本相关的，正点原子教程使用的Linux内核版本为5.4.31。如果使用其他版本的Linux内核，那么这里就是相应的内核版本名字)。一般将驱动模块放到lib/modules/5.4.31目录下，既然当前根文件系统不存在这个目录，那么就手动创建此
目录，命令如下：
| mkdir /lib/modules/5.4.31 -p |
创建好以后在执行depmod命名就不会报错了，并且depmod命令会lib/modules/5.4.31目录下生成三个文件：modules.alias、modules.dep、modules.symbols，如下图所示：
上图中这三个文件不需要操作，系统会自行使用这三个文件。
vsftpd测试
接下来测试一下用vsftpd搭建的FTP服务器，在测试之前要先进行一些设置，首先需要对vsftpd进行配置，打开/etc/vsftpd.conf文件，将下面两行前面的“#”去掉：
| local_enable=YES //取消掉前面的‘#’ write_enable=YES //取消掉前面的‘#’ |
接下来需要修改/etc/vsftpd.conf文件的所属用户，默认为sshd用户，我们要将其改为root用户，输入如下命令：
| chown root:root /etc/vsftpd.conf //修改 vsftpd.conf文件所属用户 |
必须修改vsftpd.conf的所有用户以及所属用户组，否则vsftpd运行的时候会报错！修改以后的vsftpd.conf所属用户以及用户组就都是root了，如下图所示：
最后在开发板上使用adduser命令新建一个用户要来完成FTP登录，如下图所示：
创建完成以后就会在/home目录下存在“zuozhongkai”用户目录，如下图所示：
设置完成以后重启开发板，vsftpd服务默认会使能！启动log信息如下图所示：
从上图可以看出，开机以后vsftpd默认已经启动了，可以输入“ps”命令查看一下，结果如下图所示：
至此vsftpd服务已经正常运行了，可以使用FileZilla来登录开发板，用户名使用前面
创建的“zuozhongkai”即可，如下图所示：
设置好就可以连接了，连接成功后如下所示：
至此，开发板FTP服务就搭建完成了。
sshd测试
SSHD不仅包含SSH服务，也包含scp指令，SSHD不需要进行配置，只需要创建一个登陆用户即可，前面在FTP设置中已经创建了一个名为“ zuozhongkai”的用户，所以这里就不用再创建用户了，直接使用“zuozhongkai”这个用户即可(这一部分根据自己之前开辟的用户)。 SSHD默认会启动开启，然后在后台运行，开发板linux系统启动的时候会输出SSHD开启信息，如下图所示：
从上图可以看出，SSHD服务开机自启动了，如果SSHD启动失败并且提示“sshd: /var/empty must be owned by root and not group or world-writable.”，此时需要修改/var/empty目录所属用户以及用户组，输入如下命令：
| chown root:root /var/empty |
完成后重启开发板即可，进入系统后通过“ps”命令查看sshd后台服务，如下图所示：
sshd测试方法很简单，使用MobaXterm软件通过SSH服务登录即可，打开MobaXterm软
件，点击“Session”按钮，在弹出的“Session settings”界面上选择“SSH”。打开以后在“Remote Host”栏填写开发板的IP地址，勾选后面的“Specify username”，并且填写登录用户名，配置完成以后如下图所示：
配置好以后点击“OK”按钮，此时就会打开ssh会话框，并且要求输入用户密码，如下图所示：
输入sshd用户密码，可能会弹出是否保存密码对话框，选择保存即可。如果密码正确的话就会登录到开发板上，如下图所示：
同样的，也可以在ubuntu下通过ssh命令登录开发板，输入如下命令：
| ssh [email protected] |
其中“zuozhongkai”为登录账户名字，192.168.1.250是开发板的IP地址。用户名和开发板IP地址之间用“@”符号链接起来(IP地址和用户名都是自己设置的)。第一次与开发板建立连接的时候会需要进行确认，输入“yes”就行，如下图所示：
输入“yes”以后就会需要输入“zuozhongkai”用户密码，如下图所示：
如果密码正确的话就会登录进开发板，可以对开发板进行各种操作，如下图所示：
输入“exit”命令即可退出SSH会话。
创建自启动文件夹
前面在测试busybox的根文件系统的时候都是直接在/etc/init.d/rcS里面添加自启动相关命令的，但是buildroot构建的根文件系统中就不需要直接在/etc/init.d/rcS中添加自启动命令了，默认情况下buildroot构建的根文件系统中rcS文件内容如下图示：
从上图中可以看出，rcS默认会在/etc/init.d目录下查找所有以‘S’开头的脚本，然后依次执行这些脚本。所以可以自己创建一个以‘S’开头的自启动脚本文件，比如创建一个名为“Sautorun”的自启动文件，命令如下：
| cd /etc/init.d/ //进入/etc/init.d目录 touch Sautorun //使用 touch命令创建Sautorun脚本 chmod 777 Sautorun //给予Sautorun脚本可执行权限 |
最后在Sautorun脚本里面输入要执行的命令，比如要开机自启动test这软件，那么Sautorun脚本内容如下图所示：
设置好以后重启开发板，此时Sautorun脚本就会被rcS调用，进而运行test软件。
显示路径
这里重点看另外一个问题，使用buildroot构建的根文件系统启动以后会发现，输入命令的时候命令行前面一直都是“#”，如果进入到某个目录的话前面并不会显示当前目录路径，如下图所示：
从上图可以看出，当前所处的目录是/etc，但是前面的提示符一直是“#”，这样不利于查看自己当前所处的路径。
这个是可以设置的，不过首先要先了解一下“PS1”这个环境变量，PS1用于设置命令提示符格式，格式如下：
| PS1 = '命令列表' |
命令列表中可选参数如下：
| \!：显示该命令的历史记录编号。 \#：显示当前命令的命令编号。 \$：显示$符作为提示符，如果用户是root的话，则显示#号。 \\：显示反斜杠。 \d：显示当前日期。 \h：显示主机名。 \n：打印新行。 \nnn：显示nnn的八进制值。 \s：显示当前运行的shell的名字。 \t：显示当前时间。 \u：显示当前用户的用户名。 \W：显示当前工作目录的名字。 \w：显示当前工作目录的路径。 |
打开/etc/profile文件，文件内容如下所示：
示例代码 19. 5.5.1 /etc/profile 文件要屏蔽的内容
1 export PATH="/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin"
2
3 if [ "$PS1" ]; then
4 if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then
5 export PS1='# '
6 else
7 export PS1='$ '
8 fi
9 fi
10
11 export EDITOR='/bin/vi'
12
13 # Source configuration files from /etc/profile.d
14 for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
15 if [ -r "$i" ]; then
16 . $i
17 fi
18 done
19 unset i
第3-9行就是设置PS1环境变量的值，可以直接修改这部分代码，但是不建议这么做，因为即使修改正常了，但是后续如果重新编译buildroot并解压以后，/etc/profile文件又会被重新替换掉，又得修改/etc/profile。
第14-17行，从这里可以看出，/etc/profile文件执行的时候会遍历/etc/profile.d目录下的所示.sh脚本文件，然后执行这些.sh脚本文件。所以可以在/etc/profile.d目录下创建一个自定义的.sh脚本文件，然后在此脚本文件里面添加PS1初始化代码就行了，这样即使后面重新编译了buildroot也不用担心此.sh脚本会被替换掉。
在/etc/profile.d目录下新建一个名为“myprofile.sh”的shell脚本文件，并且给予此文件可执行权限，命令如下：
| cd /etc/profile.d/ //进入/etc/profile.d目录 touch myprofile.sh //创建myprofile.sh文件 chmod 777 myprofile.sh //给予myprofile.sh可执行权限 |
最后在myprofile.sh里面添加如下所示内容：
示例代码 19. 5.5.2 /etc/profile添加的内容
1 #!/bin/sh
2
3 PS1='[\u@\h]:\w$ '
4 export PS1
重点是第3行，也就是设置PS1环境变量，格式就是：
| [user@hostname]:currentpath$: |
- user：用户名。
- hostname：主机名。
- currentpath：当前所处目录绝对路径。
设置好以后得myprofile.sh如下图所示：
myprofile.sh文件创建完成以后重启开发板，这个时候假如到某个目录的时候命令行就会有提示，如下图所示：
从上图可以看出，命令提示符显示正常了，完整的显示除了用户名、主机名和当前路径。至此，buildroot构建根文件系统就已经全部完成了，当然了，很多第三方软件本章并没有使能，可以自行根据实际需求选择对应的第三方软件和库。
使能sysfs debug目录
后续调试驱动的时候可能要用到/sys/kernel/debug目录，默认没有挂载debugfs文件系统，所以/sys/kernel/debug目录下没有任何文件，挂载方法很简单。在之前创建的Sautorun文件中添加如下代码：
mount -t debugfs none /sys/kernel/debug
如下图所示：
上述命令是挂载/sys/kernel/debug目录，文件系统为debugfs。修改完成以后重启开发板，进入到/sys/kernel/debug目录，此时此目录下就有很多子目录，如下图所示：
从上图可以看出，debug目录下有很多子目录和文件，分别对应不同的设备。
烧写根文件系统到EMMC
至此，一个最基本的buildroot根文件系统就制作好了，可以将其打包烧写到开发板中。虽然编译buildroot的时候已经生成了rootfs.ext4格式的根文件系统，但是！实际上还在自行创建了一些文件，因此buildroot编译出来的rootfs.ext4不实用，所以还是需要我们对上面测试过的根文件系统打包，然后再烧写。
根文件系统打包
首先对/home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs目录下的根文件系统打包，打包方法和上一篇笔记中对busybox打包一模一样，这里不再赘述，最终得到一个名为“rootfs.ext4”的根文件系统包。
烧写到EMMC
打包完成以后就可以使用STM32CubeProgrammer软件烧写到开发板EMMC中，烧写方法也跟之前busybox一样。
EMMC启动测试
烧写完成以后就可以从EMMC启动测试了，需要设置uboot下面的bootcmd和bootargs这两个环境变量，命令如下：
| setenv bootcmd 'ext4load mmc 1:2 c2000000 uImage;ext4load mmc 1:2 c4000000 stm32mp157d-atk.dtb;bootm c2000000 - c4000000' setenv bootargs 'console=ttySTM0,115200 root=/dev/mmcblk1p3 rootwait rw' saveenv boot |
启动以后如下图所示：
从EMMC启动的话默认是不开启网络的，需要自行开启，输入“ifconfig -a”命令查看当前开发板所有网卡信息，如下图所示：
从上图可以看出，当前开发板有两个网卡：eth0和lo，其中eth0就是开发板的千M有线网卡，lo是回测用的。但是eth0这个网卡默认是没有启用的，输入“ifconfig”命令可以查看当前正在工作的网卡，如下图所示：
从上图可以看出，当前系统就只启用了lo网卡，eth0网卡并没有启用，所以需要手动打开eth0网卡，输入如下命令：
| ifconfig eth0 up //打开eth0网卡 |
输入以上命令就会打开eth0网卡，如下图所示：
从上图可以看出， eth0网络连接成功，网速为1Gbps。注意！如果开发板连接的路由器或交换机是百M的，那么网速可能为100Mbps。
再次输入“ifconfig”命令就可以看到eth0网卡打开了，如下图所示：
从上图可以看出，此时eth0网卡已经打开了，但是此时开发板网络还不能使用，因为我们还没有配置eth0网卡地址信息，如果开发板没有连接路由器，而是直接连接的交换机或者电脑，那么只能手动设置eth0网卡地址信息，命令如下：
| ifconfig eth0 192.168.1.250 netmask 255.255.255.0 |
如果需要开机自动设置静态IP地址，那就可以在/etc/init.d/Sautorun中添加如下两行：
| ifconfig eth0 up //打开eth0 ifconfig eth0 192.168.1.250 netmask 255.255.255.0 //设置 IP地址 |
修改完Sautorun文件以后执行一次sync命令，确保修改的内容写入到Sautorun文件里面，而不是写入到缓存中。最后重启开发板，此时系统启 动的时候就会自动打开eth0网卡，并且设置静态IP地址。
如果开发板连接路由器的话就更简单了，不需要手动设置静态IP地址，直接使用“udhcpc”命令从路由器获取动态IP地址即可，如下图所示：
从上图可以看出，开发板通过udhcpc命令获取到了192.168.1.157这个IP地址。
总结
这一章主要是使用buildroot来配置根文件系统，这样的话就不用像busybox一样累死累活自己手动加lib了，可以直接通过使能来添加第三方库和软件。
配置buildroot
首先解压然后图形化配置：
| tar -vxjf buildroot-2020.02.6.tar.bz2 make menuconfig 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 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-9.2-2019.12-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf -> Toolchain prefix = $(ARCH) -none-linux-gnueabihf //前缀 -> External toolchain gcc version = 9.x -> External toolchain kernel headers series = 4.20.x //交叉编译器的linux版本号 -> 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 System configuration -> System hostname = ATK-stm32mp1 //平台名字，自行设置 -> System banner = Welcome to alientek STM32MP157 //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 = 123456 //登录密码为123456 -> 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 -> exact size =1G //ext4格式根文件系统 1GB(根据实际情况修改 ) -> [*] ubi image containing an ubifs root filesystem //如果使用 NAND的话就用 ubifs -> Kernel -> [ ] Linux Kernel //不要选择编译 Linux Kernel选项！ -> Bootloaders -> [ ] U-Boot //不要选择编译 U-Boot选项！ -> Target packages -> System tools -> [*] kmod //使能内核模块相关命令 make stm32mp1_atk_defconfig make -j8 |
以上就是对buildroot的配置，配置完成后保存在./configs文件夹下的stm32mp1_atk_defconfig中，然后通过最后一行命令编译一下就可以成成.config文件了。
编译完成后，找到buildroot编译好之后生成的output/images文件夹下的rootfs.tar然后复制到nfs的rootfs文件夹下解压出来就可以了。然后进入开发板uboot，设置环境变量来挂载nfs：
| setenv bootargs console=ttySTM0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.249:/home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs,proto=tcp rw ip=192.168.1.250:192.168.1.249:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off'' |
之后就可以了。
配置buildroot下的busybox
| make busybox-menuconfig |
通过以上命令然后配置，最后make一下就可以了。
buildroot配置第三方库
这里主要使能网络功能FTP和SSH：
| -> Target packages -> Networking applications -> [*] vsftpd //使能 vsftpd -> Target packages -> Networking applications -> [*] openssh //使能 openssh |
测试
这个就不赘述了，直接看上面的笔记就好了。
总结之总结
这一章节学习完之后，就正式结束了系统移植的工作，正式进入linux驱动的抑制了！！！之后如果又碰到一些stm32有的外设，就直接跳过了，不会跟现在一样这么详细做笔记了。现在的笔记非常详细，基本就是拷贝的文档，来加深自己的印象。之后的话就注重实用性了，学过的知识就不记录了。