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资黍家
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1 Buildroot for Vortex86EX (2016/04/15)

2 Table of Contents 簡介...1 準備...1 安裝虛擬機器 ( 可選 )...1 安裝 Buildroot...3 配置 Buildroot for VEX-SOM( 可選 )...4 產生 Linux kernel 與 rootfs image...4 使用 Buildroot toolchain for VEX-SOM...5 建立 USB 啟動碟 (USBLINUX)...5 啟動 USBLINUX...6 USBLINUX 下存取開發平台的檔案...7 安裝 Linux kernel rootfs image 和 bootloader...7 完成安裝程序...8 i

3 簡介 Buildroot 是一個製作嵌入式 Linux 系統的工具它可用來產生嵌入式 Linux 系統的工具鏈 Linux Kernel 及 rootfs 系統它提供了一個簡單的配置界面, 讓使用者可方便客制化嵌入式 Linux 系統內所需要的工具以相關的功能配置 ( 關於 Buildroot 的詳細說明, 請參考 Buildroot 網站上的 The Buildroot user manual ) 在這個文件裡, 我們將示範利用 Buildroot 建立一個簡單的 Embedded Linux, 並且利用 USB 啟動碟安裝這個 Embedded Linux 至 Vortex86EX 平台準備一台 PC 工作機, 並且連接上網路一個 Vortex86EX VEX-SOM 模組和底板 ( 這邊選用的是 ICOP VEX-6254) ICOP VEX-6254 的簡要規格如下 : DMP SoC Vortex86EX 128MB DDR3 onboard Support microsd card or 512MB emmc 一個 USB 隨身碟一個 microsd 卡 ( 部分型號的 ICOP VEX-6254 只有支援 emmc, 請直接使用板子上的 emmc 替代 microsd 卡 ) 一條網路線, 將 VEX-SOM 連接上與 PC 工作機互通的網路安裝虛擬機器 ( 可選 ) Buildroot 需在 Linux 平台下工作若是工作環境是在 Windows 底下, 請先安裝虛擬機器, 然後在虛擬機器上安裝 Linux distribution 我們建議安裝 Debian 7(or later) 作為 Linux 開發平台 1. 下載並安裝虛擬機器 ( 此處以 VirtualBox 為例 ) VirtualBox Website: < 2. 下載 VM 應用裝置檔案 ftp://vxex:[email protected]/software/linux/debian8.3.0_vexsomstandard_develop_env.ova 1

3. 開啟 [Oracle VM VirtualBox] 應用程式, 選擇 [ 檔案 ]

4 3. 開啟 [Oracle VM VirtualBox] 應用程式, 選擇 [ 檔案 ] [ 匯入應用裝置 (I)...] 4. 在 [ 匯入的應用裝置 ] 欄位右側, 點擊 [ 選擇匯入的虛擬應用裝置檔案...] 圖示, 點選下載下來的 debian8.3.0_vexsom-standard_develop_env.ova 檔案, 按 [ 開啟舊檔 ] 5. 依照目前執行 VirtualBox 的電腦規格及個人需求, 修改虛擬機器的各項設定 ( 如名稱 CPUs RAM 等 ), 或使用原預設值直接點擊 [ 匯入 ] 2

6. 匯入完成後, 會在 [Oracle VM VirtualBox 管理員 ] 右側 VM 列表中出現剛才匯入的虛擬機器點擊該機器項目即可開啟登入 user 後可直接進行 make( 請參考 " 產生 Linux kernel 與 rootfs image" 章節 ) 安裝 Buildroot 1. 範例中的工作目錄都設定在 $HOME $ cd $HOME 2.

5 6. 匯入完成後, 會在 [Oracle VM VirtualBox 管理員 ] 右側 VM 列表中出現剛才匯入的虛擬機器點擊該機器項目即可開啟登入 user 後可直接進行 make( 請參考 " 產生 Linux kernel 與 rootfs image" 章節 ) 安裝 Buildroot 1. 範例中的工作目錄都設定在 $HOME $ cd $HOME 2. 下載 buildroot tar.gz 檔案 $ wget ftp://vxex:[email protected]/software/linux/buildroot tar.gz 3. 下載 buildroot-vortex86ex.tar.gz 檔案 $ wget ftp://vxex:[email protected]/software/linux/buildrootvortex86ex.tar.gz 4. 解壓縮下載的檔案 $ tar -xf buildroot tar.gz $ tar -xf buildroot-vortex86ex.tar.gz 5. 更改目錄名稱 $ mv buildroot buildroot vexsom 6. 定義必要的環境變數 $ export BR2_EXTERNAL=$HOME/buildroot-external $ export BR2_DL_DIR=$HOME/downloads 3

6 7. 進入 buildroot vexsom 目錄後, 導入 vexsom_defconfig $ cd buildroot vexsom $ make vexsom_defconfig 配置 Buildroot for VEX-SOM( 可選 ) Buildroot 提供了許多的配置選項, 使用者可透過 make menuconfig 進入配置選單, 在配置選單可進一步進入 Target packages 選擇所需的 package 若不需要配置 Buildroot, 則請直接參考下一章節 $ make menuconfig Linux kernel 的配置, 請執行 make linux-menuconfig 進行相關的配置 $ make linux-menuconfig Busybox 的配置, 請執行 make busybox-menuconfig 進行相關的配置 $ make busybox-menuconfig 若需要添加額外的檔案至 rootfs 裡, 可以直接將檔案複製到 fs_overlay 的目錄下, 這樣當 make 完成後,Buildroot 會自動將 fs_overlay 的檔案複製或覆蓋原始的 rootfs 檔案這裡示範將程式 hello 安裝到 rootfs 的 /usr/bin/ 目錄 $ mkdir -p $HOME/buildroot-external/board/icop/vexsom/fs_overlay/usr/bin $ cp hello $HOME/buildroot-external/board/icop/vexsom/fs_overlay/usr/bin/ 產生 Linux kernel 與 rootfs image 配置完成後, 就可以開始進行 make make 過程需要等待一些時間, 待 Buildroot 系統完成所有步驟後,Image 檔案會放在 output/images/ 目錄底下 $ make $ ls output/image bzimage rootfs.tar rootfs.tar.gz 在 output/images 目錄下, 使用者會需要兩個檔案, 這兩個檔案分別是 Linux kernel 和 rootfs image: 'bzimage' : Linux kernel image 4

7 'rootfs.tar.gz' : rootfs image, contains all files for root filesystem 使用 Buildroot toolchain for VEX-SOM Buildroot 完成 make 後, 會將相關的 toolchain 檔案放在 output/host/ 目錄底下, 例如 gcc 的路徑是 output/host/usr/bin/i686-buildroot-linux-gnu-gcc, 而 toolchain sysroot 會在 output/host/usr/i686-buildroot-linux-gnu/sysroot/ (Buildroot 有特別做一個 link 在 output/staging/) 這裡示範使用 Buildroot toolchain 來編譯 hello.c 程式, 並且 : 1. 設定 PATH $ export PATH=$PATH:$HOME/buildroot vexsom/output/host/usr/bin 2. 建立和編譯 hello.c $ cat >hello.c <<EOF #include <stdio.h> int main() { printf("hello Buildroot!\n"); return 0; } EOF $ i686-buildroot-linux-gnu-gcc -o hello hello.c 3. 將 hello 程式放到 fs_overlay 下, 並且重新 make $ mkdir -p $HOME/buildroot-external/board/icop/vexsom/fs_overlay/usr/bin $ cp hello $HOME/buildrootexternal/board/icop/vexsom/fs_overlay/usr/bin/ $ make 4. make 完成後,hello 程式就會在 target/usr/bin/ 目錄下以及 rootfs.tar.gz 檔案裡建立 USB 啟動碟 (USBLINUX) 目前已經完成了 VEX-SOM 的 Linux kernel 和 rootfs image, 接下來要討論如何將 image 檔案安裝 5

8 到 VEX-SOM 上這裡使用的方式是建立一個 USB 啟動碟, 可在 VEX-SOM 上啟動, 並且用來安裝上個步驟建立好的 Linux kernel 以及 rootfs image 1. 進入工作目錄 $HOME $ cd $HOME 2. 解壓縮 buildroot tar.gz $ tar -xf buildroot tar.gz 3. 更改目錄名稱 $ mv buildroot buildroot usblinux 4. 定義必要的環境變數 $ export BR2_EXTERNAL=$HOME/buildroot-external $ export BR2_DL_DIR=$HOME/downloads 5. 進入 buildroot usblinux 後, 導入 usblinux 的 defconfig, 並且進行 make $ cd buildroot usblinux $ make usblinux_defconfig $ make 6. 待 make 完成後, 在 output/images 目錄下, 會看到一個 usblinux.iso 的檔案 $ ls output/images bzimage rootfs.cpio rootfs.cpio.gz syslinux usblinux.iso 7. 這時插入 USB 隨身碟, 掛上虛擬機器後, 就可以透過 dd 程式直接將 usblinux.iso 寫入 USB 隨身碟 ( 假設 USB 隨身碟是 /dev/disk/by-label/usbdrive) $ dd if=output/images/usblinux.iso of=/dev/disk/by-label/usbdrive bs=4k 8. 完成後, 請取下 USB 隨身碟啟動 USBLINUX 請在 ICOP VEX-6254 上插入 microsd 卡, 以及 USB 隨身碟後, 啟動系統電源當 USB 隨身碟系統啟動完成後, 會自動設定網路 IP, Netmask 如下, 並且啟動 SSH server IP :

9 Netmask: 若開發平台與 VEX-6254 在同一個網路上, 這時就可以在開發平台上透過 SSH client 登入 USBLINUX $ ssh root@ ( 密碼 :vortex86ex) root@usblinux:~# USBLINUX 下存取開發平台的檔案 USBLINUX 沒有支援 NFS, 取而代之支援了 SSHFS 和 CurlFtpFS, 透過這兩個程式使用者可以分別將 SSH server 或 FTP server 掛載到某個目錄 (hostip 為開發平台的 IP) root@usblinux:~# mkdir /mnt/host root@usblinux:~# sshfs user@hostip:/path /mnt/host or root@usblinux:~# curlftpfs ftp://hostip/path /mnt/host 安裝 Linux kernel rootfs image 和 bootloader 這裡會使用 USBLINUX 上的自動安裝程式做安裝安裝程式會自動將 microsd card 規劃成單一 partition, 並且在這個 partition 上建立 ext3 filesystem, 安裝 Linux kernel root filesystem, 最後安裝 extlinux (syslinux) bootloader 在進行自動安裝之前, 需要先將 Linux kernel 和 rootfs image 複製到 ~/ 目錄底下以下假設開發平台上的 output/images 目錄, 掛載到 USBLINUX 下的 /mnt/host 目錄 root@usblinux:~# cp /mnt/host/bzimage ~/ root@usblinux:~# cp /mnt/host/rootfs.tar.gz ~/ 另外安裝程式還需要指定目標磁碟的磁碟代號一般而言 microsd 的磁碟代號會是 '/dev/sda' (Kernel 第一個抓到的 Block device) 但是不同的平台有可能會有不同的磁碟代號, 建議可用 'fdisk -l' 或 'lsblk -S' 指令來確認最後執行 make-target 自動完成所有的安裝程序 root@usblinux:~# /opt/bin/make-target /dev/sda 7

10 完成安裝程序待 make-target 執行完畢後,microSD 上就是可開機的 Embedded Linux 的系統這時就可以將 USB 啟動碟移除, 並且將電源重新啟動, 進入 Buildroot 所打造的 Linux 環境若您有任何問題, 歡迎聯絡 8

Abstract arm linux tool-chain root NET-Start! 2

Lab III - Embedding Linux 1 Abstract arm linux tool-chain root NET-Start! 2 Part 1.4 Step1. tool-chain 4 Step2. PATH 4 Part 2 kernel 5 Step1. 5 Step2... 6 Step3...8 Part 3 root. 8 Step1. 8 Step2. 8 Part