教你用 buildroot 构建根文件系统

嵌入式系统三大部分：bootloader(uboot)、Linux内核、根文件系统。

制作根文件系统有三大神器：busybox、buildroot、yocto。

使用 busybox 构建文件系统，仅仅只是帮我们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，我们还要自己去移植一些第三方软件和库，比如 alsa、iperf、mplayer 等等。而且 busybox 构建的根文件系统默认没有用户名和密码设置。

如果想要构建完整的根文件系统，大家一般都是使用buildroot，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，不需要我们去移植。buildroot 极大的方便了我们嵌入式 Linux 开发人员构建实用的根文件系统。

至于 yocto 构建根文件系统，过于复杂，需要时间也很久，我们一般不会选择这一种方式。

buildroot 源码肯定是要从 buildroot 官网下载，官网地址为 https://buildroot.org/。

下载后解压如图：

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：

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 

此配置项用于配置交叉编译工具链，设置为我们自己所使用的交叉编译器，必须是绝对路径。

目前，在ARM Linux的开发中，人们趋向于使用Linaro( http://www.linaro.org/ )工具链团队维护的ARM工具链，它以每月一次的 形式发布新的版本，编译好的可执行文件可从网址 http://www.linaro.org/downloads/ 下载。Linaro是ARM Linux领域中最著名最具技术成就的开源组织，其会员包括ARM、Broadcom、Samsung、TI、Qualcomm等，国内的海思、中兴、全志和中国台湾的MediaTek 也是它的会员。

一个典型的ARM Linux工具链包含arm-linux-gnueabihf-gcc(后续工具省略前缀)、strip、gcc、objdump、ld、gprof、nm、readelf、 addr2line等。前缀中的“hf”显 示该工具链是完全的硬浮点。

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 =   //编译器绝对路径  
  -> Toolchain prefix = $(ARCH)-linux-gnueabihf //前缀 
  -> External toolchain gcc version = 4.9.x 
  -> External toolchain kernel headers series = 4.1.x 
  -> 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 

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。

System configuration 
 -> System hostname = Jasonangel //平台名字，自行设置 
 -> System banner = Welcome to xxxxx //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 

此选项配置我们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 
 -> [*] ubi image containing an ubifs root filesystem //如果使用 NAND 的话就用 ubifs 

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。但是我们一般都不会使用 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。因此我们需要配置 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！ 

接着禁止编译 Uboot，配置如下：

-> Bootloaders  
-> [ ] U-Boot //不要选择编译 U-Boot 选项！ 

此选项用于配置要选择的第三方库或软件、比如 alsa-utils、ffmpeg、iperf、ftp、ssh等工具，可以按需选择。

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，我们可以直接使用。输入如下命令开始编译：

sudo make //注意，一定要加 sudo，而且不能通过-jx 来指定多核编译！！！ 

buildroot 编译过程会很耗时，请耐心等待!编译完成以后就会在 buildroot-2019.02.6/output/images 下生成根文件系统，即可使用。

编译过程需要一定的额外内存，注意需要留好内存，否则会报错如下：

g++: internal compiler error: Killed (program cc1plus) 
Please submit a full bug report 

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。

在 buildroot下打开 busybox 的配置界面输入如下命令：

sudo make busybox-menuconfig 

输入以后就会打开 buildroot 下的 busybox 配置界面，需要什么功能，使能即可。可以在busybox中修改文件，使其对中文支持，这一点可以百度设置。

编译完毕以后，会生成 rootfs.tar，拷贝出来以后，可以对其进行解压然后使用nfs挂载到板子上，或者直接使用SD卡烧录。编译出来的文件系统即可使用，如果需要什么命令和工具，在 make menuconfig 中使能再次编译即可。