嵌入式Linux--MYS-6ULX-IOT--构建交叉编译环境

曾经终败给现在 2023-03-02 05:16 18阅读 0赞

### 目录 ###

*  一、部署开发环境
 *   *  1、安装必备软件包
     *  2、建立工作目录
     *  3、配置编译工具
     *   *  1、Linaro编译器
         *   *  永久修改
         *  2、Yocto编译工具链
 *  二、构建系统
 *   *  1.编译U-Boot
     *  2.编译Linux Kernel
     *  3.构建文件系统

参考官方文档：《MYS-6ULX Linux 开发手册》

资料下载地址：http://down.myir-tech.com/MYS-6ULX/

# 一、部署开发环境 #

开发前需要安装好Linux操作系统，推荐使用Ubuntu 16.04 64bit发行版，连接网线并配置好网络，后续操作需要连接互联网安装或下载相关软件包。

## 1、安装必备软件包 ##

sudo apt-get install build-essential git-core libncurses5-dev \
    flex bison texinfo zip unzip zlib1g-dev gettext u-boot-tools \
    g++ xz-utils mtd-utils gawk diffstat gcc-multilib python git \
    make gcc g++ diffstat bzip2 gawk chrpath wget cpio texinfo lzop

## 2、建立工作目录 ##

建立工作目录，方便设置统一的环境变量路径。拷贝产品光盘中的源码到工作目录下，同时设置DEV\_ROOT变量，方便后续步骤的路径访问。

直接在linux上面的MYS6ULx-devel目录下面下载：`wget -c http://down.myir-tech.com/MYS-6ULX/MYS-6ULX-20190312-M12.iso`

mkdir -p ~/MYS6ULx-devel
    export DEV_ROOT=~/MYS6ULx-devel
    cp -r <DVDROM>/02-Images $DEV_ROOT
    cp -r <DVDROM>/03-Tools $DEV_ROOT
    cp -r <DVDROM>/04-Source $DEV_ROOT

## 3、配置编译工具 ##

*  Linaro交叉编译器: gcc version 4.9.3 20141031 (prerelease) (Linaro GCC 2014.11)
 *  Yocto交叉编译器: gcc version 5.3.0 (GCC)

这里有两个编译器，一个是Linaro提供，另一个是由Yocto构建的，建议使用Yocto提供的，以便和文件系统统一。

### 1、Linaro编译器 ###

cd $DEV_ROOT
    tar -xvf 03-Tools/Toolchain/gcc-linaro-4.9-2014.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
    export PATH=$PATH:$DEV_ROOT/gcc-linaro-4.9-2014.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
    export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
    export ARCH=arm

执行完上述命令后输入"arm-linux-gnueabihf-gcc -v"，若有输出版本信息，说明设置成功，以上设置只对当前终端有效。如需永久修改，请修改用户配置文件。

#### 永久修改 ####

修改环境变量：`sudo vim /etc/profile`  
打开/etc/profile以后，在最后输入：

export PATH=$PATH:~/MYS6ULx-devel03-Tools/Toolchain/gcc-linaro-4.9-2014.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

然后重启虚拟机：`reboot`

$ arm-linux-gnueabihf-gcc -v
    Using built-in specs.
    COLLECT_GCC=arm-linux-gnueabihf-gcc
    COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/kevinchen/MYS6ULx/\
    gcc-linaro-4.9-2014.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/../
    libexec/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.9.3/lto-wrapper
    Target: arm-linux-gnueabihf
    Configured with: /home/buildslave/workspace/BinaryRelease/label/
    x86_64/target/arm-linux-gnueabihf/snapshots/
    gcc-linaro-4.9-2014.11/configure SHELL=/bin/bash --with-bugurl=
    https://bugs.linaro.org
    --with-mpc=/home/buildslave/workspace/BinaryRelease/label/x86_64
    /target/arm-linux-gnueabihf/_build/builds/destdir/x86_64-unknown
    -linux-gnu --with-mpfr=/home/buildslave/workspace/
    BinaryRelease/label/x86_64/target/arm-linux-gnueabihf/_build/bui
    lds/destdir/x86_64-unknown-linux-gnu
    --with-gmp=/home/buildslave/workspace/BinaryRelease/label/x86_64
    /target/arm-linux-gnueabihf/_build/builds/destdir/x86_64-unknown
    -linux-gnu --with-gnu-as --with-gnu-ld --disable-libstdcxx-pch -
    -disable-libmudflap --with-cloog=no --with-ppl=no --with-isl=no
    --disable-nls --enable-multiarch --disable-multilib --enable-c99
    --with-tune=cortex-a9 --with-arch=armv7-a --with-fpu=vfpv3-d16
    --with-float=hard --with-mode=thumb --disable-shared --enable-
    static --with-build-sysroot=/home/buildslave/workspace/BinaryRel
    ease/label/x86_64/target/arm-linux-gnueabihf/_build/sysroots/arm
    -linux-gnueabihf --enable-lto --enable-linker-build-id --enable-
    long-long --enable-shared --with-sysroot=/home/buildslave/worksp
    ace/BinaryRelease/label/x86_64arm-linux-gnueabihf/_build/builds/
    destdir/x86_64-unknown-linux-gnu/libc --enable-languages=c,c++,
    fortran,lto -enable-fix-cortex-a53-835769 --enable-checking=rele
    ase --with-bugurl=https://bugs.linaro.org
    --with-pkgversion='Linaro GCC 2014.11' --build=x86_64-unknown-li
    nux-gnu --host=x86_64-unknown-linux-gnu --target=arm-linux-gnuea
    bihf
    --prefix=/home/buildslave/workspace/BinaryRelease/label/x86_64/t
    arget/arm-linux-gnueabihf/_build/builds/destdir/x86_64-unknown-l
    inux-gnu
    Thread model: posix
    gcc version 4.9.3 20141031 (prerelease) (Linaro GCC 2014.11)

### 2、Yocto编译工具链 ###

Yocto提供的工具链有两种，一种是底层开发的meta-toolchain，另一种是用于应用开发的工具链。  
前者和Linaro类似，后者包含应用开发中的相关库，可以直接使用pkg-config工具来解决头文件或库文件的依赖关系。MYS-6ULX的资源包中有提供两种工具链。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>工具链文件名</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh</td> 
   <td>包含Qt5相关库的应用工具链</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh</td> 
   <td>不包含Qt5的应用工具链</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>myir-imx-fb-glibc-x86_64-meta-toolchain-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh</td> 
   <td>meta-toolchain</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Yocto编译器是以SDK工具包方式来提供，需要先安装SDK包后，才可以使用。安装方法如下：  
以普通用户权限执行shell脚本，运行中会提示安装路径，默认在/opt目录下，同时会提示输入用户密码以便有写入目录的权限。安装完成后，可以使用"source"或"."命令加载工链接环境到当前终端。  
例子: 把应用开发工具链安装在了/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1目录下。

./myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
    Freescale i.MX Release Distro SDK installer version 4.1.15-2.0.1
    ================================================================
    Enter target directory for SDK (default: /opt/myir-imx-fb/4.1.15-2.0.1):
    /opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1
    Do You are about to install the SDK to "/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1". Proceed[Y/n]? Y
    [sudo] password for kevinchen:
    Extracting SDK..................................................
    ................................................................
    ...............done
    Setting it up...done
    SDK has been successfully set up and is ready to be used.
    Each time you wish to use the SDK in a new shell session, you need to source the environment setup script e.g.
    . /opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi

验证SDK工具链是否安装正确，先使用"source"命令加载Yocto的环境配置文件，然后查看编译器版本。

source /opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
    arm-poky-linux-gnueabi-gcc -v
    Using built-in specs.
    COLLECT_GCC=arm-poky-linux-gnueabi-gcc
    COLLECT_LTO_WRAPPER=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x
    86_64-pokysdk-linux/usr/libexec/arm-poky-linux-gnueabi/gcc/arm-p
    oky-linux-gnueabi/5.3.0/lto-wrapper
    Target: arm-poky-linux-gnueabi
    Configured with: ../../../../../../work-shared/gcc-5.3.0-r0/gcc-
    5.3.0/configure --build=x86_64-linux --host=x86_64-pokysdk-linux
    --target=arm-poky-linux-gnueabi --prefix=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.
    1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr --exec_prefix=/opt/
    myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr
    --bindir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokys
    dk-linux/usr/bin/arm-poky-linux-gnueabi
    --sbindir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-poky
    sdk-linux/usr/bin/arm-poky-linux-gnueabi --libexecdir=/opt/myir-
    imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/libexe
    c/arm-poky-linux-gnueabi --datadir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2
    .0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/share --sysconfdir=/opt/m
    yir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/etc
    --sharedstatedir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_
    64-pokysdk-linux/com
    --localstatedir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_6
    4-pokysdk-linux/var --libdir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/s
    ysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/lib/
    arm-poky-linux-gnueabi --includedir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-
    2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/include --oldincludedir=
    /opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/
    usr/include --infodir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/
    sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/share/info
    --mandir=/opt/myir-imx6ulx-fb/4.1.15-2.0.1/sysroots/x86_64-pokys
    dk-linux/usr/share/man
    --disable-silent-rules --disable-dependency-tracking
    --with-libtool-sysroot=/home/kevinchen/mys-imx6ul/fsl-release-yo
    cto/build/tmp/sysroots/x86_64-nativesdk-pokysdk-linux --with-gnu
    -ld --enable-shared
    --enable-languages=c,c++ --enable-threads=posix --enable-multili
    b --enable-c99
    --enable-long-long --enable-symvers=gnu --enable-libstdcxx-pch \
    --program-prefix=arm-poky-linux-gnueabi- --without-local-prefix
    --enable-lto --enable-libssp
    --enable-libitm --disable-bootstrap --disable-libmudflap --with-
    system-zlib
    --with-linker-hash-style=gnu --enable-linker-build-id --with-ppl
    =no --with-cloog=no
    --enable-checking=release --enable-cheaders=c_global --without-i
    sl
    --with-gxx-include-dir=/not/exist/usr/include/c++/5.3.0
    --with-build-time-tools=/home/kevinchen/mys-imx6ul/fsl-release-y
    octo/build/tmp/sysroots/x86_64-linux/usr/arm-poky-linux-gnueabi/
    bin --with-sysroot=/not/exist
    --with-build-sysroot=/home/kevinchen/mys-imx6ul/fsl-release-yoct
    o/build/tmp/sysroots/mys6ul14x14
    --enable-poison-system-directories --with-mpfr=/home/kevinchen/m
    ys-imx6ul/fsl-release-yocto/build/tmp/sysroots/x86_64-nativesdk-
    pokysdk-linux --with-mpc=/home/kevinchen/mys-imx6ul/fsl-release-
    yocto/build/tmp/sysroots/
    x86_64-nativesdk-pokysdk-linux --enable-nls --with-arch=armv7-a
    Thread model: posix
    gcc version 5.3.0 (GCC)

同样方法请自行安装底层开发的工具链meta-toolchain。安装两个工具链，请指定不同目录，请勿使用相同目录，出现文件相互覆盖情形。

# 二、构建系统 #

介绍MYS-6ULX开发板上, Linux操作系统相关部件的编译和使用。MYS-6ULX的Linux系统包含以下部件:

*  U-Boot: 引导程序，支持不同方式启动内核。
 *  Linux Kernel: 适用于MYS-6ULX开发板的Linux 4.1.15内核，同时包含支持板载外设的驱动。
 *  Yocto: 一个开源协作项目，提供丰富的模板、工具和方法来支持构建出面向嵌入式产品的自定义Linux系统。

编译u-boot和Linux内核代码前，请先安装meta-toolchain并加载环境变量到当前shell。

## 1.编译U-Boot ##

进入Bootloader目录，解压U-boot源码：

cd $DEV_ROOT/04-Source/
    tar -xvf MYiR-iMX-uboot.tar.gz
    cd MYiR-iMX-uboot

开始编译：

make distclean
    make <config>
    make

这里的是配置选项名称，不同的启动模式需使用不同的配置选项，MYS-6ULX开发板四种选项：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>启动模式</th> 
   <th>编译选项</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>MYS-6ULX-IND NAND Flash</td> 
   <td>mys_imx6ul_14x14_nand_defconfig</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MYS-6ULX-IND eMMC Flash</td> 
   <td>mys_imx6ul_14x14_emmc_defconfig</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MYS-6ULX-IoT NAND Flash</td> 
   <td>mys_imx6ull_14x14_nand_defconfig</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MYS-6ULX-IoT eMMC Flash</td> 
   <td>mys_imx6ull_14x14_emmc_defconfig</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

u-boot启动时默认会先检测"boot.scr"文件，这个是u-boot上的脚本镜像文件，用于临时改变启动设  
备或从Micro SD启动时，可以使用此文件。以下是"mys-imx6ul-boot-sdcard.txt"文件生成"boot.scr"文  
件的例子，mkimage工具是在u-boot的tools目录下，u-boot编译完成后，mkimage也会被编译出来，  
直接使用即可。

cat mys-imx6ul-boot-sdcard.txt
    setenv mmcroot '/dev/mmcblk0p2 rootwait rw rootdelay=5 mem=256M'
    setenv mmcargs 'setenv bootargs console=${console},${baudrate} \ root=${mmcroot} mtdparts=gpmi-nand:5m(boot),10m(kernel),1m(dtb),\ -(rootfs)'
    run mmcargs
    fatload mmc 0 0x83000000 zImage
    fatload mmc 0 0x84000000 mys-imx6ul-14x14-evk-emmc.dtb
    bootz 0x83000000 - 0x84000000
    ./tool/mkimage -A arm -T script -O linux -d \
    mys-imx6ul-boot-sdcard.txt boot.scr

## 2.编译Linux Kernel ##

进入Kernel目录，解压内核源码：

cd $DEV_ROOT/Kernel
    tar -xvf MYiR-iMX-Linux.tar.gz
    cd MYiR-iMX-Linux

开始编译：

make distclean
    make mys_imx6_defconfig
    make zImage dtbs modules

编译完成后在"arch/arm/boot"目录会生成内核镜像文件zImage，在"arch/arm/boot/dts"目录会生成DTB文件。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>DTB文件</th> 
   <th>备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ul-14x14-evk-emmc.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IND eMMC</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ul-14x14-evk-gpmi-weim.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IND NAND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ul-14x14-evk-emmc-myb6ulx.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IND eMMC 上安装MYB-6ULX扩展板</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ul-14x14-evk-gpmi-weim-myb6ulx.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IND NAND 上安装MYB-6ULX扩展板</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IoT eMMC</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ull-14x14-evk-gpmi-weim.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IoT NAND</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ull-14x14-evk-emmc-myb6ulx.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IoT eMMC 上安装MYB-6ULX扩展板</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>mys-imx6ull-14x14-evk-gpmi-weim-myb6ulx.dtb</td> 
   <td>MYS-6ULX-IoT NAND 上安装MYB-6ULX扩展板</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

MYS-6ULX板上的Micro SD卡槽是连接mmc0控制器，所有的dtb文件都是默认启用mmc0控制器。

添加有"myb6ulx"标识的dtb文件，是用于支持MYB-6ULX扩展板，已配置好MYB-6ULX上的  
CAN，RS485，Ethernet，Camera和Audio功能，使用"myb6ulx"标识的dtb文件可以直接启动并使用  
相关功能。使用前请先安装好MYB-6ULX扩展板至MYS-6ULX-IOT或MYS-6ULX-IND开发板上。

SD卡或eMMC方式启动时，U-Boot默认查找的文件是mys-imx6ul-14x14-evk-emmc.dtb或mys-  
imx6ull-14x14-evk-emmc.dtb文件。因此，带有"myb6ulx"标识的文件，修改编译后需要重新命名为  
对应文件名。由于NAND启动是从地址读数据，不受影响。

## 3.构建文件系统 ##