第七篇 系統(tǒng)BSP開發(fā)

1. 嵌入式Linux系統(tǒng)介紹

嵌入式Linux系統(tǒng)組成

產(chǎn)品形態(tài)

上面的產(chǎn)品都運(yùn)行的Linux系統(tǒng)，產(chǎn)品的種類外觀 場景 非常多，上至飛機(jī)，下至 車機(jī) 手機(jī)。

嵌入式芯片

接下來介紹軟件層面的區(qū)別

啟動流程

Linux系統(tǒng)

• 發(fā)行版 系統(tǒng)
  

• 嵌入式系統(tǒng)

一般稱 Linux發(fā)行版系統(tǒng)為 大系統(tǒng)，嵌入式自定義系統(tǒng) 為 小系統(tǒng)

Linux系統(tǒng)框架

嵌入式編譯環(huán)境

2.嵌入式Linux開發(fā)準(zhǔn)備

資料 資料 資料 ！！！

開發(fā)板公司做的資料

• 全志T113-S3原廠資料

總結(jié)來看只需要：**原廠主芯片資料+BSP源碼+ 開發(fā)板廠家原理圖 位圖規(guī)格書等。**就可以開始嵌入式開發(fā)工作。

手冊文檔

• 原廠支持的手冊 https://github.com/kendryte/k510_docs/

• K510 主芯片手冊

• K510 BSP開發(fā)手冊

• DongshanPI-Vision開發(fā)板位號圖與原理圖

  

開發(fā)工具

• 系統(tǒng)燒寫工具 KendryteBurningTool： https://github.com/kendryte/BurningTool

配套硬件

• 核心板

• DongshanPI-Vision底板

• MIPI CSI IMX219 攝像頭 x2

• 5.5寸 1080P MIPIx4LINE 顯示屏

工程源碼

• 原廠K510 BSP源碼 https://github.com/kendryte/k510_buildroot

• 百問網(wǎng)DongshanPI-Vision BSP源碼

  • https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/buildroot-2020.02.11.git
    

    

  • https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/br2-canaan-k510.git
    

?

3.嵌入式Linux開發(fā)組成概述

編譯工具鏈

什么是工具鏈

工具鏈是一組編程工具，用于開發(fā)軟件、創(chuàng)建軟件產(chǎn)品。工具鏈通常是另一個(gè)計(jì)算機(jī)程序或一組相關(guān)程序。通常，工具鏈里有多個(gè)工具，前一個(gè)工具的輸出結(jié)果，是下一個(gè)工具的輸入，也就是說前一個(gè)工具處理完，再交給下一個(gè)工具處理。

一個(gè)簡單工具鏈可能由三部分組成：編譯器和鏈接器（將源代碼轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行程序）、庫（為操作系統(tǒng)提供接口）和調(diào)試器（用于測試和調(diào)試創(chuàng)建的程序）。一個(gè)復(fù)雜的軟件產(chǎn)品，如視頻游戲，需要準(zhǔn)備音效、音樂、紋理、3 維模型和動畫的工具，以及將這些資源組合成成品的附加工具。

**GNU ** 工具鏈 是一個(gè)廣泛收集的、遵守GNU協(xié)議的、眾多編程工具。這些工具形成一個(gè)工具鏈，用于開發(fā)應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)。

GNU 工具鏈在Linux、一些BSD系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)軟件的開發(fā)中起著至關(guān)重要的作用。

什么是交叉編譯工具鏈

**交叉編譯器：**在平臺A上使用它能夠生成程序，這個(gè)程序時(shí)運(yùn)行在平臺B上的。例如，在PC上運(yùn)行程序，但這個(gè)程序是在Android 智能手機(jī)上運(yùn)行的，這個(gè)編譯器就是交叉編譯器。

在PC上為其他平臺(目標(biāo)平臺)編譯代碼時(shí)，需要交叉編譯器。能否直接在目標(biāo)平臺上編譯程序？比如在ARM板上編譯程序？大多時(shí)候不可行，因?yàn)锳RM板資源很可能受限。

交叉編譯器的基本用途是將構(gòu)建環(huán)境與目標(biāo)環(huán)境分開。這在幾種情況下很有用：

• 設(shè)備資源極其有限的嵌入式計(jì)算機(jī)。例如，微波爐將有一個(gè)非常小的計(jì)算機(jī)來讀取它的鍵盤和門傳感器，向數(shù)字顯示器和揚(yáng)聲器提供輸出，并控制烹飪食物的機(jī)器。這臺計(jì)算機(jī)通常不夠強(qiáng)大，無法運(yùn)行編譯器、文件系統(tǒng)或開發(fā)環(huán)境。

• 為多目標(biāo)編譯。例如，公司可能希望用同一套代碼，支持多個(gè)不同的操作系統(tǒng)。通過使用交叉編譯器，可以設(shè)置單個(gè)構(gòu)建環(huán)境，為每個(gè)目標(biāo)系統(tǒng)單獨(dú)編譯程序。

• 在服務(wù)器上編譯。服務(wù)器性能強(qiáng)大，很多公司都是在服務(wù)器上為其他平臺編譯程序。

• 引導(dǎo)到新平臺。在為新平臺開發(fā)軟件時(shí)，人們使用交叉編譯器來編譯必要的工具，例如操作系統(tǒng)和本地編譯器。

獲得合適的交叉編譯工具鏈

• 獲取現(xiàn)成的

  • 來自發(fā)行版系統(tǒng)內(nèi)： Ubuntu 和 Debian 有許多現(xiàn)成的交叉編譯器。

• 來自不同組織：

  • 芯片原廠提供的交叉編譯工具鏈(一般包含在配套的BSP內(nèi))。

  • Bootlin社區(qū)提供的各種架構(gòu)工具鏈 。

  • ARM 官方提供的aarch32 aarch64工具鏈。

  • Linaro 提供 ARM 和 AArch64 工具鏈，以及一些早期版本工具鏈。

  • gnutoolchains 提供可以在windows上運(yùn)行的交叉編譯工具鏈。

  • riscv-collab 提供的riscv GNU 工具鏈。

• 自己編譯構(gòu)建

  • Crosstool-NG，專門構(gòu)建交叉編譯工具鏈的工具。 迄今為止擁有最可配置選項(xiàng)/并支持多種功能的。

  • 嵌入式Linux構(gòu)建系統(tǒng)一般都知道如何構(gòu)建交叉編譯工具鏈：Yocto/OpenEmbedded、Buildroot、OpenWRT等。

• 參考文檔

  • Crosstool-NG 文檔，https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng/blob/master/docs/

  • GCC 文檔，https://gcc.gnu.org/onlinedocs/

  • Binutils 文檔，https://sourceware.org/binutils/docs/

sysroot

參考PPT 03-BUILDROOT課程第一部分之Linux工具鏈.pptx P18

• sysroot 是頭文件和庫 的 邏輯根目錄。

• gcc 尋找頭文件，ld 尋找?guī)斓牡胤?/p>

• gcc 和 binutils 都是使用 --with-sysroot= 參數(shù)構(gòu)建的。

• 內(nèi)核頭文件和 C 庫安裝在 。

• 如果工具鏈已經(jīng)移動到不同的位置，如果它在 --prefix 的子目錄中，gcc 仍然會找到它的 sysroot ，但是需要在編譯時(shí)指定如下參數(shù)。

? --prefix=

? --with-sysroot=

• 可以在運(yùn)行時(shí)使用 gcc 的 --sysroot 選項(xiàng)覆蓋。

• 可以使用 -print-sysroot 選項(xiàng)打印當(dāng)前的 sysroot。

可以理解為 sysroot 就是提前幫你約束好了一個(gè)統(tǒng)一存放非標(biāo)準(zhǔn)GCC庫以外的其他組件/應(yīng)用 lib庫 頭文件的位置，方便其他程序 調(diào)用，去使用它！ 而不用頻繁去

增加 -I -L參數(shù)進(jìn)行指定位置。

參考：https://ryan0988.pixnet.net/blog/post/207806602-gcc-sysroot-&-spec-files

參考：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Directory-Options.html

參考： https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.4.2/gcc/Spec-Files.html#Spec-Files

自由軟件許可

常見開源組件

Target設(shè)備工具: 系統(tǒng)工具

• dbus， 一種應(yīng)用程序間面向?qū)ο蟮耐ㄐ趴偩€。

• gpsd，一個(gè)解析和共享 GPS 數(shù)據(jù)的守護(hù)進(jìn)程

• libusb，一個(gè)無需編寫內(nèi)核驅(qū)動程序即可訪問 USB 設(shè)備的用戶空間庫。

• 內(nèi)核子系統(tǒng)的實(shí)用程序：用于 I2C 的 i2c-tools、用于輸入的 input-tools、用于 MTD 設(shè)備的 mtd-utils、用于 USB 設(shè)備的 usbutils。

Target設(shè)備工具:編程語言

• 提供最常見腳本語言的解釋器，常用于：

  • 應(yīng)用開發(fā)

  • 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開發(fā)

  • 腳本

• 支持的編程語言

  • shell（bash、sh…）

  • Lua，簡單的嵌入式C應(yīng)用。

  • python

  • Perl

  • Ruby

  • TCL

  • PHP

Target設(shè)備工具: 音頻 視頻 多媒體

• GStreamer，一個(gè)多媒體框架
  允許對各種編解碼器進(jìn)行解碼/編碼（FFmpeg）。
  通過插件支持硬件編碼器和解碼器，專有/特定插件通常由 SoC 供應(yīng)商提供。
• alsa-lib，與 ALSA 內(nèi)核聲音子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的用戶空間庫
  直接使用編解碼庫，
• 如果決定不使用GStreamer：
  • libavcodec：來自 ffmpeg 項(xiàng)目，用于 vlc 和 mplayer 等播放器，支持大多數(shù)音視頻編解碼器（mpeg4、h264、vp8、vp9…）
  • libvpx：vp8 和 vp9 視頻編碼
  • libflac：FLAC：免費(fèi)無損音頻編解碼器
  • libopus：最新最大的有損音頻編解碼器
  • libmad：解碼mp3音頻

Target設(shè)備工具: 圖形套件(Low-Level)

• Gtk： 著名的工具包，提供基于widget 的高級API 來開發(fā)圖形應(yīng)用程序
  C 語言中的標(biāo)準(zhǔn) API，但存在針對各種語言的綁定：C++、Python 等。
  在 X.org 和 Wayland 之上工作。
  沒有窗口系統(tǒng)，運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序需要一個(gè)輕量級的窗口管理器。 可能的解決方案：Matchbox.。
  License：LGPL
  多平臺：Linux、MacOS、Windows。
  官網(wǎng) https://www.gtk.org

• Wayland： 更簡單的 X 替代品
  Wayland 是一種供合成器與其客戶對話的協(xié)議，以及該協(xié)議的 C 庫實(shí)現(xiàn)。
  Weston：Wayland 合成器的最小且快速的參考實(shí)現(xiàn)，適用于許多嵌入式和移動用例。
  大多數(shù)圖形工具包（Gtk、Qt、EFL…）現(xiàn)在都支持 Wayland。
  大多數(shù)桌面發(fā)行版都支持它：Fedora、Debian、Ubuntu（從 21.04 開始）
  https://en.wikipedia.org/wiki/Wayland_(display_server_protocol)

• Qt ： 一個(gè)著名的工具包，提供基于小部件的高級 API 來開發(fā)圖形應(yīng)用程序
  C++語言實(shí)現(xiàn)
  Target(目標(biāo))系統(tǒng)需要 C++ 庫
  C++ 使用的標(biāo)準(zhǔn) API，但有其他語言的綁定
  可以工作在
  Framebuffer
  X11
  wayland
  支持多平臺：Linux、MacOS、Windows。
  擁有非常豐富的文檔教程
  官網(wǎng)：https://www.qt.io/
  License：LGPLv3 和 GPLv3 混合（某些部分是 LGPLv2 和 GPLv2），使得非 GPL 應(yīng)用程序難以實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)客戶的說法，商業(yè)許可非常昂貴。

Target設(shè)備工具: 數(shù)據(jù)庫

• SQLite

  官網(wǎng)：https://www.sqlite.org

  SQLite 是一個(gè)小型的 C 庫，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自包含的、可嵌入的、輕量級的、零配置的 SQL 數(shù)據(jù)庫引擎

  嵌入式 Linux 系統(tǒng)的首選數(shù)據(jù)庫引擎

  可以作為普通庫使用

  可以直接嵌入到應(yīng)用程序中，甚至是專有應(yīng)用程序，因?yàn)?SQLite 是在公共領(lǐng)域發(fā)布的

Target設(shè)備工具: 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器

• WebKit https://webkit.org/ 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器引擎。 可用于開發(fā) Web 瀏覽器或向應(yīng)用程序添加 HTML 渲染功能的應(yīng)用程序框架。 您還可以用全屏瀏覽器（更容易實(shí)現(xiàn)）替換您的應(yīng)用程序。

  License：LGPL 中的部分和 BSD 中的其他部分允許專有應(yīng)用。

  被許多網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用：Safari、iPhone 和 Android 默認(rèn)瀏覽器…谷歌瀏覽器現(xiàn)在使用其 WebCore 組件的一個(gè)分支）。 電子郵件客戶端也使用它來呈現(xiàn) HTML。

  多個(gè)圖形后端：Qt、GTK、EFL…

自由軟件與更改分開

編譯工具

• 每個(gè)開源組件都有配置、編譯和安裝的機(jī)制

• 一個(gè)基本的 Makefile 需要閱讀 Makefile 以了解它是如何工作的以及如何調(diào)整它以進(jìn)行交叉編譯

• 基于 Autotools 的構(gòu)建系統(tǒng) 這是最常見的構(gòu)建系統(tǒng)。

• CMake，https://cmake.org/ 比 autotools 更新更簡單。 (有時(shí)是大型）項(xiàng)目使用。例如 KDE、KiCad、LLVM/Clang、Scribus、OpenCV、Qt。

• Meson，https://mesonbuild.com/ 使用起來更快更簡單。 現(xiàn)在被 GNOME(partially)、GTK+、Gstreamer、Mesa、Systemd、Wayland (Weston) 等項(xiàng)目使用。

• 還有更多…

GUN組織

Makefile

Autotools

一系列工具，它們關(guān)聯(lián)在一起形成了一個(gè)完整且可擴(kuò)展的構(gòu)建系統(tǒng)

• autoconf 用于處理軟件包的配置

• automake 用于生成構(gòu)建軟件包所需的 Makefile

• pkgconfig 用于簡化針對已安裝共享庫的編譯

• llibtool 用于以系統(tǒng)無關(guān)的方式處理共享庫的生成

這些工具中的大多數(shù)都比較陳舊且使用起來相對復(fù)雜，但如今大多數(shù)免費(fèi)軟件包都在使用它們。 人們必須對他們做什么以及他們?nèi)绾喂ぷ饔幸粋€(gè)基本的了解。

Cmake

CMake 是一個(gè)開源的跨平臺工具系列，旨在構(gòu)建、測試和打包軟件。 CMake 用于使用簡單的平臺和編譯器獨(dú)立配置文件來控制軟件編譯過程，并生成可在您選擇的編譯器環(huán)境中使用的本機(jī) makefile 和工作區(qū)。 CMake 工具套件是由 Kitware 創(chuàng)建的，旨在響應(yīng) ITK 和 VTK 等開源項(xiàng)目對強(qiáng)大的跨平臺構(gòu)建環(huán)境的需求。

CMake 是 Kitware 的商業(yè)支持開源軟件開發(fā)平臺集合的一部分。

Meson

概述：Meson 是一個(gè)開源構(gòu)建系統(tǒng)，其速度非?？?#xff0c;重要的是，它對于用戶盡可能友好。

Meson 主要特點(diǎn)是：開發(fā)人員花在編寫或調(diào)試構(gòu)建定義上的每一刻都是浪費(fèi)一秒鐘。

等待構(gòu)建系統(tǒng)從開始編譯代碼的每一秒也是如此。

特征：對 Linux、macOS、Windows、GCC、Clang、Visual Studio 和

其他受支持語言的多平臺支持，包括 C、C++、D、Fortran、Java、Rust 構(gòu)建定義，

采用非常易讀且用戶友好的非圖靈完備 DSL 交叉編譯，適用于許多操作系統(tǒng)以及裸機(jī)系統(tǒng)。

在保證準(zhǔn)確性的情況下最大程度優(yōu)化了速度和增量構(gòu)建，

與發(fā)行包一起工作的內(nèi)置多平臺依賴提供程序。

編譯系統(tǒng)

• Buildroot，由社區(qū)開發(fā) https://buildroot.org
• OpenWRT，最初是無線路由器Buildroot的一個(gè)分支，現(xiàn)在是一個(gè)更通用的項(xiàng)目 https://openwrt.org
• OpenEmbedded，更靈活但也更復(fù)雜 http://www.openembedded.org 及其工業(yè)化版本 Yocto 項(xiàng)目。
• lPTXdist，由 Pengutronix 開發(fā) https://www.ptxdist.org 類似的配置界面（menuconfig），但剛開始有點(diǎn)難掌握。

buildroot

Yocto

Openwrt

構(gòu)建系統(tǒng)對比

其他構(gòu)建工具

發(fā)行版rootfs

4.使用Buildroot BSP構(gòu)建系統(tǒng)

配置開發(fā)環(huán)境

HOST主機(jī)配置建議：

• i5 8代以上處理器，至少 4核心 主頻在 3Ghz以上
• DDR3 1660Mhz 12GB以上內(nèi)存
• 300G以上存儲可用空間
• 電腦預(yù)留至少兩個(gè) USB 2.0 TYpeA接口
• 電腦支持 WiFi 2.4Ghz 頻率無線上網(wǎng)
• 電腦支持 Windows10+ 以上系統(tǒng) （不支持Mac 不支持裸跑ubuntu/其他版本Linux）

下載vmware虛擬機(jī)工具

使用瀏覽器打開網(wǎng)址 https://www.vmware.com/products/workstation-pro/workstation-pro-evaluation.html 參考下圖箭頭所示，點(diǎn)擊下載安裝 Windows版本的VMware Workstation ，點(diǎn)擊 DOWNLOAD NOW 即可開始下載。

下載完成后全部使用默認(rèn)配置一步步安裝即可。

獲取Ubuntu系統(tǒng)鏡像

• 使用瀏覽器打開 https://www.linuxvmimages.com/images/ubuntu-2004/ 找到如下箭頭所示位置，點(diǎn)擊 VMware Image 下載。
• 或者使用資料光盤內(nèi)：1_DongshanPI-Vision資料\3_DongshanPI-Vision_配套工具\(yùn)【VMware】Ubuntu-20.04虛擬機(jī)系統(tǒng)鏡像 目錄下Ubuntu_20.04.4_VM.7z

下載過程可能會持續(xù) 10 到 30 分鐘，具體要依據(jù)網(wǎng)速而定。

運(yùn)行虛擬機(jī)系統(tǒng)

1. 解壓縮 虛擬機(jī)系統(tǒng)鏡像壓縮包，解壓縮完成后，可以看到里面有如下兩個(gè)文件，接下來，我們會使用 后綴名為 .vmx 這個(gè) 配置文件。

1. 打開已經(jīng)安裝好的 vmware workstation 軟件 點(diǎn)擊左上角的 文件 → 打開 找到上面的 Ubuntu_18.04.6_VM_LinuxVMImages.COM.vmx 文件，之后會彈出新的虛擬機(jī)對話框頁面。

1. 如下圖所示為 為我們已經(jīng)虛擬機(jī)的配置界面，那面我們可以 點(diǎn)擊 紅框 1 編輯虛擬機(jī)設(shè)置 里面 去調(diào)正 我們虛擬機(jī)的 內(nèi)存 大小 和處理器個(gè)數(shù)，建議 最好 內(nèi)存為 8GB 及以上，處理器至少4 個(gè)，網(wǎng)絡(luò)適配器最好使用 橋接模式。 調(diào)整好以后，就可以 點(diǎn)擊 開啟此虛擬機(jī) 來運(yùn)行此虛擬機(jī)了

第一次打開會提示 一個(gè) 虛擬機(jī)已經(jīng)復(fù)制的 對話框，我們這時(shí)，只需要 點(diǎn)擊 我已復(fù)制虛擬機(jī) 就可以繼續(xù)啟動虛擬機(jī)系統(tǒng)了。

等待數(shù)秒，系統(tǒng)就會自動啟動了，啟動以后 鼠標(biāo)點(diǎn)擊 Ubuntu 字樣，就可以進(jìn)入登錄對話框，輸入 密碼 ubuntu 即可登錄進(jìn)入ubuntu系統(tǒng)內(nèi)。

注意：

Ubuntu默認(rèn)的用戶名密碼分別為 ubuntu ubuntu

Ubuntu默認(rèn)的用戶名密碼分別為 ubuntu ubuntu

Ubuntu默認(rèn)的用戶名密碼分別為 ubuntu ubuntu

ubuntu默認(rèn)需要聯(lián)網(wǎng)，如果你的 Windows電腦已經(jīng)可以訪問Internet 互聯(lián)網(wǎng)，ubuntu系統(tǒng)后就會自動共享 Windows電腦的網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行連接internet 網(wǎng)絡(luò)。

安裝編譯所需依賴

• 安裝必要軟件包, 鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)入 ubuntu界面內(nèi)，鍵盤同時(shí) 按下 ctrl + alt + t 三個(gè)按鍵會快速喚起，終端界面，喚起成功后，在終端里面執(zhí)行如下命令進(jìn)行安裝必要依賴包。

? 你的ubuntu虛擬機(jī) 第一次啟動是 無法 通過 windows下復(fù)制 命令 粘貼到 ubuntu內(nèi)的，則需要先手敲 執(zhí)行如下命令 安裝一個(gè) 用于 虛擬機(jī)和 windows共享剪切板的工具包，安裝完成后，點(diǎn)擊右上角的 電源按鈕，重啟ubuntu系統(tǒng)，或者 直接輸入 sudo reboot 命令進(jìn)行重啟。重啟系統(tǒng)后 才可以執(zhí)行 Windows復(fù)制 粘貼至 ubuntu的拖拽操作。

sudo apt install open-vm-tools-desktop 

重啟系統(tǒng)后，重新打開終端 復(fù)制如下 命令 來安裝 編譯 DongshanPI-Vision系統(tǒng)所需的必要依賴包，鍵盤同時(shí) 按下 ctrl + alt + t 三個(gè)按鍵會快速喚起，終端界面，喚起成功后，在終端里面執(zhí)行如下命令進(jìn)行安裝必要依賴包。

sudo apt-get install -y g++ vim  libssl-dev  android-tools-fastboot python3-pip  mtd-utils     libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev  libreadline-dev   libgdbm-dev libffi-dev wget sed make binutils build-essential  gcc  bash patch gzip bzip2 perl  tar cpio unzip rsync file  bc  python  cvs git mercurial   subversion android-tools-mkbootimg zlib1g-dev  libgdbm-dev libc6:i386  libstdc++6:i386   libncurses5:i386   zlib1g:i386

這時(shí)就可以 通過windows端向ubuntu內(nèi)粘貼文件，或者拷貝拷出文件了。

做完這一步以后，就可以繼續(xù)往下，獲取源碼。

如果下載安裝速度非常慢，可以修改 軟件源地址為 國內(nèi) 阿里云源 或者 清華源

獲取配套源碼

Git下載

打開VMware虛擬機(jī)工具啟動Ubuntu20.04系統(tǒng)，啟動完成后在用戶目錄中打開終端，創(chuàng)建DongshanPI-Vision文件夾，用于存放系統(tǒng)源碼。

進(jìn)入DongshanPI-Vision目錄下，拉取系統(tǒng)源碼：https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/br2-canaan-k510.git。

進(jìn)入br2-canaan-k510 目錄下，拉取buildroot源碼：https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/buildroot-2020.02.11.git。

ubuntu@ubuntu2004:~$ mkdir DongshanPI-Vision && cd DongshanPI-Vision
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision$ git clone https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/br2-canaan-k510.git
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision$ cd br2-canaan-k510/
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ git clone https://e.coding.net/weidongshan/dongshanpi-vision/buildroot-2020.02.11.git
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ ls
board                 Config.in  docs           external.mk  Makefile        package  pkg-download  release_notes.md  tools
buildroot-2020.02.11  configs    external.desc  LICENSE      mkdtb-local.sh  patches  README.md     toolchain
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ 

下載其他

? 為了加速整個(gè)編譯的時(shí)間和避免出現(xiàn)因?yàn)槟承┌鼰o法下載導(dǎo)致的問題，我們需要單獨(dú)講 我們提前準(zhǔn)備好的 dl.tar.gz nds64le-elf-mculib-v5d.txz 壓縮包單獨(dú)下載下來 然后拷貝至 bsp工程目錄內(nèi)進(jìn)行解壓縮。

• dl.tar.gz 壓縮包：
  • 下載方式一：瀏覽器 訪問 鏈接 點(diǎn)擊下載 https://dongshanpi.cowtransfer.com/s/4d7394cfad3640
  • 下載方式二：資料光盤內(nèi) 1_DongshanPI-Vision資料/2_DongshanPI-Vision_BSP源碼 dl.tar.gz
• nds64le-elf-mculib-v5d.txz 壓縮包
  • 下載方式一：瀏覽器 訪問 鏈接 點(diǎn)擊下載 https://dongshanpi.cowtransfer.com/s/bc101fb198e746
  • 下載方式二：資料光盤內(nèi) 1_DongshanPI-Vision資料/2_DongshanPI-Vision_BSP源碼 nds64le-elf-mculib-v5d.txz

提前下載準(zhǔn)備好 dl.tar.gz nds64le-elf-mculib-v5d.txz 兩個(gè)壓縮包以后，可以直接通過 Filezila tftp傳輸工具上傳至 BSP工程目錄，也可以通過拖拽方式 直接拉至 ubuntu文件管理器內(nèi)。

切換到 終端命令行界面，可以看到 多出來的兩個(gè)壓縮包

解壓壓縮包dl.tar.gz文件

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ tar -xzvf dl.tar.gz

解壓完成后可以在當(dāng)前文件夾看到多出了一個(gè)名為dl文件夾

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ ls
board                 dongshanpi-vision_defconfig  patches
buildroot-2020.02.11  external.desc                pkg-download
Config.in             external.mk                  README.md
configs               LICENSE                      release_notes.md
dl                    Makefile                     toolchain
dl.tar.gz             mkdtb-local.sh               tools
docs                  package

之后解壓縮 nds64le-elf-mculib-v5d.txz 因?yàn)檫@個(gè)壓縮包 最終要解壓到 DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/toolchain 目錄，所以我們需要使用 -C 指定解壓路徑來進(jìn)行解壓操作。

解壓交叉編譯工具鏈壓縮包 nds64le-elf-mculib-v5d.txz

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/toolchain$ tar -xvf nds64le-elf-mculib-v5d.txz -C toolchain  

解壓完成后，我們就可以開始進(jìn)行 編譯操作了！

Buildroot簡介

參考課程嵌入式Linux Buildroot系列開發(fā)第一部分之基礎(chǔ)知識課件 《BUILDROOT課程第一部分之Buildroot介紹.pptx》《BUILDROOT課程第一部分之配置Buildroot支持boards.pptx》

構(gòu)建原理

skeleton

根文件系統(tǒng) skeleton(骨架)

構(gòu)建流程

一個(gè)ROOTFS 的完整構(gòu)建流程

make 實(shí)現(xiàn)(帶有一些輔助 shell 腳本) 所有交互通過在 Buildroot 源目錄中調(diào)用 make 運(yùn)行。

$ make help

無需以 root 身份運(yùn)行，Buildroot 旨在以普通用戶權(quán)限執(zhí)行。甚至強(qiáng)烈建議不要以 root 身份運(yùn)行！

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ make help
Cleaning:clean                  - delete all files created by builddistclean              - delete all non-source files (including .config)Build:all                    - make worldtoolchain              - build toolchainsdk                    - build relocatable SDKConfiguration:menuconfig             - interactive curses-based configuratornconfig                - interactive ncurses-based configuratorxconfig                - interactive Qt-based configuratorgconfig                - interactive GTK-based configuratoroldconfig              - resolve any unresolved symbols in .configsyncconfig             - Same as oldconfig, but quietly, additionally update depsolddefconfig           - Same as syncconfig but sets new symbols to their default valuerandconfig             - New config with random answer to all optionsdefconfig              - New config with default answer to all options;BR2_DEFCONFIG, if set on the command line, is used as inputsavedefconfig          - Save current config to BR2_DEFCONFIG (minimal config)update-defconfig       - Same as savedefconfigallyesconfig           - New config where all options are accepted with yesallnoconfig            - New config where all options are answered with noalldefconfig           - New config where all options are set to defaultrandpackageconfig      - New config with random answer to package optionsallyespackageconfig    - New config where pkg options are accepted with yesallnopackageconfig     - New config where package options are answered with noPackage-specific:<pkg>                  - Build and install <pkg> and all its dependencies<pkg>-source           - Only download the source files for <pkg><pkg>-extract          - Extract <pkg> sources<pkg>-patch            - Apply patches to <pkg><pkg>-depends          - Build <pkg>'s dependencies<pkg>-configure        - Build <pkg> up to the configure step<pkg>-build            - Build <pkg> up to the build step<pkg>-show-info        - generate info about <pkg>, as a JSON blurb<pkg>-show-depends     - List packages on which <pkg> depends<pkg>-show-rdepends    - List packages which have <pkg> as a dependency<pkg>-show-recursive-depends- Recursively list packages on which <pkg> depends<pkg>-show-recursive-rdepends- Recursively list packages which have <pkg> as a dependency<pkg>-graph-depends    - Generate a graph of <pkg>'s dependencies<pkg>-graph-rdepends   - Generate a graph of <pkg>'s reverse dependencies<pkg>-dirclean         - Remove <pkg> build directory<pkg>-reconfigure      - Restart the build from the configure step<pkg>-rebuild          - Restart the build from the build stepbusybox:busybox-menuconfig     - Run BusyBox menuconfiglinux:linux-menuconfig       - Run Linux kernel menuconfiglinux-savedefconfig    - Run Linux kernel savedefconfiglinux-update-defconfig - Save the Linux configuration to the path specifiedby BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_CONFIG_FILEDocumentation:manual                 - build manual in all formatsmanual-html            - build manual in HTMLmanual-split-html      - build manual in split HTMLmanual-pdf             - build manual in PDFmanual-text            - build manual in textmanual-epub            - build manual in ePubgraph-build            - generate graphs of the build timesgraph-depends          - generate graph of the dependency treegraph-size             - generate stats of the filesystem sizelist-defconfigs        - list all defconfigs (pre-configured minimal systems)Miscellaneous:source                 - download all sources needed for offline-buildexternal-deps          - list external packages usedlegal-info             - generate info about license complianceshow-info              - generate info about packages, as a JSON blurbprintvars              - dump internal variables selected with VARS=...make V=0|1             - 0 => quiet build (default), 1 => verbose buildmake O=dir             - Locate all output files in "dir", including .configFor further details, see README, generate the Buildroot manual, or consult
it on-line at http://buildroot.org/docs.html

make defconfig

make menuconfig

make -dirclean

make -rebuild

make savedefconfig

make sdk

make V=1

編譯構(gòu)建系統(tǒng)

執(zhí)行配置命令

在DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510目錄下，執(zhí)行make CONF=dongshanpi-vision_defconfig ，在SDK源碼內(nèi)指定DongshanPI-Vision開發(fā)板系統(tǒng)配置文件。

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ make CONF=dongshanpi-vision_defconfig

配置完成后會自動開始編譯系統(tǒng)。編譯時(shí)間可能會比較長，大概需要 2 - 3個(gè)小時(shí)！

? 為了加速編譯過程，我們直接使用我們提前準(zhǔn)備好的 輸出工程，放在 BSP 工程目錄來加速編譯，確保 你的Ubuntu 環(huán)境沒有問題，如果你希望 可以重頭編譯，查看編譯詳細(xì)過程，就不需要操作這一步。我們直接將資料光盤內(nèi) 1_DongshanPI-Vision資料/2_DongshanPI-Vision_BSP源碼 dongshanpi-vision_defconfig.tar.gz 通過拖拽方式/tftp方式上傳至 **~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510 **目錄，然后 使用 rm -r dongshanpi-vision_defconfig/ 命令 刪除剛才的緩存數(shù)據(jù)，之后解壓縮 dongshanpi-vision_defconfig.tar.gz 壓縮包，解壓成功后繼續(xù)執(zhí)行 make CONF=dongshanpi-vision_defconfig 命令。

Q：編譯nncase錯(cuò)誤

驗(yàn)證命令

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ make nncase_linux_runtime-rebuild

A: 解決方式

配置ubuntu默認(rèn) python 版本一定要為 3.8 ，否則無法安裝 nncase-k510

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ sudo update-alternatives  --install /usr/bin/python python /usr/bin/python2.7  1
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ sudo update-alternatives  --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.8   2
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ update-alternatives --list python
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ sudo update-alternatives --config python 
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ python -m pip install --upgrade pip 

配置完成后 需要 重啟Ubuntu系統(tǒng)生效 才能繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的命令

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ pip install nncase-k510 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

Q：編譯AI示例報(bào)錯(cuò)

驗(yàn)證命令

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ make ai-rebuild

A: 解決方式

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ pip install onnx -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ pip install onnxsim -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$   make ai-rebuild

方法二： 使用資料光盤內(nèi)的 pip 包集合1_DongshanPI-Vision資料/2_DongshanPI-Vision_BSP源碼 requirements.txt 執(zhí)行如下命令進(jìn)行統(tǒng)一安裝！

構(gòu)建成功鏡像介紹

編譯完成后，會生成dongshanpi-vision_defconfig文件夾

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510$ cd dongshanpi-vision_defconfig/
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig$ ls
build  host  images  Makefile  nand_target  staging  target

其中各文件描述如下：

文件	內(nèi)容描述
Makefile	編譯鏡像使用的Makefile。
build	所有源碼包的編譯目錄。例如linux kernel，u-boot，BBL，busybox等，源碼都會解壓到build目錄下并編譯。
host	所有host package的安裝路徑，toolchain也會拷貝至此目錄下，用于構(gòu)建交叉編譯環(huán)境。
images	編譯生成的目標(biāo)文件目錄（詳見下面的說明）
nand_target	根文件系統(tǒng)原始目錄（生成NandFlash鏡像使用）
target	根文件系統(tǒng)原始目錄（生成eMMC和SD卡鏡像使用）

• dongshanpi-vision_defconfig/images目錄下是燒錄鏡像，其中各個(gè)文件的說明如下。

文件	內(nèi)容描述
bootm-bbl.img	Linux+bbl內(nèi)核鏡像（打包過內(nèi)核的bbl目標(biāo)文件，用于uboot引導(dǎo)bbl）
k510.dtb	設(shè)備樹
sysimage-emmc.img	emmc燒錄文件：已整個(gè)打包uboot_burn、kernel和bbl
sysImage-sdcard.img	sdcard燒錄文件：已整個(gè)打包uboot_burn、kernel和bbl
sysImage-nand.img	nand燒錄文件：已整個(gè)打包uboot_burn、kernel和bbl
u-boot.bin	uboot 二進(jìn)制文件
u-boot_burn.bin	uboot 燒錄文件
uboot-emmc.env	uboot環(huán)境變量：用于emmc啟動
uboot-sd.env	uboot環(huán)境變量：用于sdcard啟動
uboot-nand.env	uboot環(huán)境變量：用于nand啟動
vmlinux	Linux內(nèi)核鏡像文件（帶elf調(diào)試信息）
rootfs.ext2	buildroot格式rootfs ext2鏡像文件
sysimage-sdcard-debian.img	sdcard燒錄文件：卡鏡像(debian格式rootfs)

• dongshanpi-vision_defconfig/build 目錄下是所有被編譯對象的源碼，其中幾個(gè)重要的文件說明如下。

文件	內(nèi)容描述
linux-xxx	被編譯的 Linux kernel源碼目錄
uboot-xxx	被編譯的 Uboot 源碼目錄
riscv-pk-k510-xxx	被編譯的 bbl 源碼目錄
…

注： xxx是版本號。后面章節(jié)引用kernle，bbl和uboot的路徑時(shí)，xxx均表示版本號。

需要特別注意：當(dāng)make clean 的時(shí)候，dongshanpi-vision_defconfig文件夾下所有內(nèi)容將被刪除。所以，如果需要修改kernel、bbl或者uboot代碼，不要直接在build目錄下修改，可以進(jìn)行 單獨(dú) 編譯 uboot kernel 操作。

單獨(dú)清理 緩存，重新生成系統(tǒng)鏡像 rm output/target; find output/build/ -name .stamp_target_installed | xargs rm; make

更新系統(tǒng)鏡像

硬件要求：

• DongshanPI-Vision開發(fā)板
• Type-c數(shù)據(jù)線 x2

軟件要求：

• 拷貝前面編譯打包好的emmc系統(tǒng)鏡像 sysimage-emmc.img 至 Windows 目錄內(nèi)，并記住它在計(jì)算機(jī)中保存的位置。
• 解壓資料光盤內(nèi) 1_DongshanPI-Vision資料\3_DongshanPI-Vision_配套工具\(yùn)【W(wǎng)indows】DongshanPI-Vision EMMC燒錄工具 KendryteBurningTool 燒錄工具。

1.5.1 硬件操作

將下圖中的撥碼開關(guān)的boot0和boot1都向上撥，使開發(fā)板進(jìn)入下載模式。使用兩條Type-C線連接開發(fā)板端和電腦端，用于給開發(fā)板進(jìn)行供電和使用串口進(jìn)行燒錄EMMC系統(tǒng)。

1.5.2 燒錄鏡像

下載EMMC鏡像并記住它在計(jì)算機(jī)中的位置。打開KendryteBurningTool 燒錄工具，進(jìn)入KendryteBurningTool\bin目錄下，雙擊打開BurningTool.exe，如下所示的文件。

注意：在使用KendryteBurningTool 燒錄工具時(shí)需要關(guān)閉串口軟件和虛擬機(jī)，防止串口被占用。

打開BurningTool.exe程序后會進(jìn)入如下界面：

點(diǎn)擊選擇文件，選擇下載好的EMMC鏡像。選擇完成后點(diǎn)擊保存，操作步驟如下所示：

保存后需要在串口選擇中選擇開發(fā)板的串口號，當(dāng)我們將開發(fā)板和PC電腦端通過Type-C連接起來后，可以在BurningTool軟件中點(diǎn)擊紅色箭頭處查看我開發(fā)板的端口號，選擇開發(fā)板的串口端口號。（我們也可以在設(shè)備管理器中確認(rèn)開發(fā)的端口號）

選擇完成后，點(diǎn)擊開始燒錄燒錄。如果您不是第一次進(jìn)行燒錄，此時(shí)等待成功燒錄完成即可。如果您是第一次進(jìn)行燒錄請繼續(xù)閱讀下面的內(nèi)容。第一次燒錄步驟如下所示：

當(dāng)PC電腦首次進(jìn)行燒錄時(shí)，第一個(gè)進(jìn)度條結(jié)束后，會顯示下圖中的錯(cuò)誤信息。此時(shí)需要安裝驅(qū)動。

1.5.3 安裝WinUSB燒錄驅(qū)動

• 找到資料光盤內(nèi) 1_DongshanPI-Vision資料\3_DongshanPI-Vision_配套工具\(yùn)【W(wǎng)indows】DongshanPI-Vision EMMC燒錄工具 zadig-2.4.exe 雙擊并運(yùn)行。

打開zadig-2.4軟件，進(jìn)入如下界面

點(diǎn)擊Option中的選擇List All Devices（列出所有設(shè)備），具體操作如下所示：

上述操作完成后，可以看到在虛線框內(nèi)出現(xiàn)了設(shè)備名，我們需要切換設(shè)備為 Mass storage devices,具體操作如下所示：

點(diǎn)擊Replace Driver替換驅(qū)動程序，此時(shí)會彈出一個(gè)確認(rèn)窗口，點(diǎn)擊是。

安裝完成后會彈出以下窗口點(diǎn)擊close

到此燒錄驅(qū)動成功安裝。

1.5.4 完整燒錄鏡像

安裝完成燒錄鏡像后，再次打開BurningTool.exe燒錄工具軟件，按一下開發(fā)板 RESET按鍵，按照1.5.3章節(jié)中的操作進(jìn)行燒錄即可。完整燒錄步驟如下所示：

1.5.5 啟動EMMC系統(tǒng)

將下圖中的撥碼開關(guān)的boot0和boot1都向下?lián)?#xff0c;使開發(fā)板進(jìn)入EMMC啟動模式。使用兩條Type-C線連接開發(fā)板端和電腦端，用于給開發(fā)板進(jìn)行供電和使用串口登錄開發(fā)板控制臺。

使用串口軟件查看串口控制臺，成功啟動后會進(jìn)入開發(fā)板控制臺。

之后 我們需要參考 文章開頭 開發(fā)板使用章節(jié) 使開發(fā)板可以連接WiFi網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行后續(xù)的 程序開發(fā)上傳操作

5. 使用SDK配套工具鏈開發(fā)應(yīng)用

交叉編譯工具鏈所在位置

gcc編譯器

所在路徑：~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/bin

系統(tǒng)組件lib庫

所在路徑：~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/riscv64-buildroot-linux-gnu/sysroot/usr/lib

系統(tǒng)組件頭文件

所在路徑：~/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/riscv64-buildroot-linux-gnu/sysroot/usr/include

支持Makefile

配置工具鏈環(huán)境

如果需要在任意位置或者終端都可以使用交叉編譯工具鏈，則需要單獨(dú) 增加 工具鏈bin的路徑至 ubuntu PATH環(huán)境變量里，可以添加至 ~/.bashrc也可以在每一個(gè)終端單獨(dú)配置。export PATH=$PATH:/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/bin

配置完成后，執(zhí)行 riscv64-linux-gcc -v驗(yàn)證是否配置成功。

ubuntu@ubuntu2004:~$ export PATH=$PATH:/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/bin
ubuntu@ubuntu2004:~$ riscv64-linux-gcc -v
"/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/opt/ext-toolchain/bin/riscv64-linux-gcc.gnu" "--sysroot" "/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/riscv64-buildroot-linux-gnu/sysroot" "-mabi=lp64d" "-march=rv64imafd" "-v" 
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/opt/ext-toolchain/bin/riscv64-linux-gcc.gnu
COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/opt/ext-toolchain/bin/../libexec/gcc/riscv64-linux/7.3.0/lto-wrapper
Target: riscv64-linux
Configured with: /local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/source-packages/gcc-7.4.0-riscv-ast-v3_2_0-branch-official/configure --target=riscv64-linux --prefix=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/toolchain/nds64le-linux-glibc-v5d --with-pkgversion=2019-11-20_nds64le-linux-glibc-v5d-6c120106e03 --disable-nls --enable-languages=c,c++ --enable-lto --with-gmp=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools --with-mpfr=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools --with-mpc=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools --with-isl=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools --with-cloog=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools --with-arch=rv64imafdcxv5 --with-tune=nx25 --enable-gp-insn-relax-default=yes --with-abi=lp64d --disable-werror --disable-multilib --enable-shared --enable-tls --with-sysroot=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/toolchain/nds64le-linux-glibc-v5d/riscv64-linux/sysroot CFLAGS='-O2 -g -Wno-implicit-fallthrough -Wno-int-in-bool-context -Wno-cast-function-type -Wno-tautological-compare ' CXXFLAGS='-O2 -g -Wno-implicit-fallthrough -Wno-int-in-bool-context -Wno-cast-function-type -Wno-tautological-compare ' CC=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/gcc CXX=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/g++ LD=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/ld AR=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/gcc-ar RANLIB=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/gcc-ranlib NM=/local/sqa/Jenkins/workspace/build-system-3/host-tools/bin/nm --enable-checking=release LDFLAGS=--static 'CFLAGS_FOR_TARGET=-O2 -g  -mstrict-align -msoft-fp16' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-O2 -g  -mstrict-align -msoft-fp16' LDFLAGS_FOR_TARGET=
Thread model: posix
gcc version 7.3.0 (2019-11-20_nds64le-linux-glibc-v5d-6c120106e03) 
ubuntu@ubuntu2004:~$ 

講工具鏈路徑增加至環(huán)境變量以后，可以使用Makefile 指定我們的交叉編譯工具鏈，編譯一個(gè) hello.c 通過 scp 方式，傳輸至開發(fā)板內(nèi)，進(jìn)行運(yùn)行。

如下所示，為Makefile 示例，以及 hello.c 程序示例。

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/makefile-hello$ cat Makefile 
CC := riscv64-linux-gcc
hello:  hello.c${CC} -o hello hello.c
clean:rm hello
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/makefile-hello$ cat hello.c 
#include <stdio.h>
int main(void)
{printf ("Hello 100ASK DongshanPI-Vision K510 AI Board !!! \r\n");return 0;
}

寫完程序后，執(zhí)行make命令來編譯，編譯完成后可以通過 網(wǎng)絡(luò)方式講 文件傳輸至開發(fā)板內(nèi)。

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/makefile-hello$ make
riscv64-linux-gcc -o hello hello.c
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/makefile-hello$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, UCB RISC-V, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-riscv64-lp64d.so.1, for GNU/Linux 4.15.0, with debug_info, not stripped
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/makefile-hello$ 

? 如下為傳輸命令，先確保開發(fā)板 可以連接網(wǎng)絡(luò)，之后 我們 講 ubuntu下編譯好的程序，拖拽到 windows下，使用 ssh 登陸開發(fā)板，然后 通過 tftp等命令上傳編譯后的 hello 可執(zhí)行程序。

[root@canaan /usr ]$ wpa_passphrase  Programmers 100asktech > /etc/wpa_supplican
t.conf
[root@canaan /usr ]$ cat /etc/wpa_supplicant.conf
network={ssid="Programmers"#psk="100asktech"psk=934634dfcb4c3d40869ffb1ad66fd7857d80b2751d576e31e05bc587f20c9985
}
[root@canaan /usr ]$
[root@canaan /usr ]$ wpa_supplicant -D nl80211 -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf &
Successfully initialized wpa_supplicant
[ 2199.972897] [dhd] P2P interface registered
[ 2200.006809] [dhd] WLC_E_IF: NO_IF set, event Ignored
[ 2200.014276] [dhd] P2P interface started
[ 2200.051980] [dhd] [wlan0] wl_run_escan : LEGACY_SCAN sync ID: 0, bssidx: 0
wlan0: Trying to associate with SSID 'Programmers'
[ 2201.178392] [dhd] CFG80211-ERROR) wl_set_set_cipher : set wsec_info error (0)
[ 2201.191461] [dhd] [wlan0] wl_conn_debug_info : Connecting with 94:d9:b3:b7:c9:0a ssid "Programmers", len (11), channel=2g-7(chan_cnt=1), sec=wpa2/psk/mfpn/tkip/aes, rssi=-39
[ 2201.272947] [dhd] [wlan0] wl_ext_iapsta_link : [S] Link UP with 94:d9:b3:b7:c9:0a
[ 2201.284568] [dhd] [wlan0] wl_bss_connect_done : Report connect result - connection succeeded
wlan0: Associated with 94:d9:b3:b7:c9:0a
wlan0: CTRL-EVENT-SUBNET-STATUS-UPDATE status=0
[ 2201.327785] [dhd] [wlan0] wl_add_keyext : key index (0) for 94:d9:b3:b7:c9:0a
wlan0: WPA: Key negotiation completed with 94:d9:b3:b7:c9:0a [PTK=CCMP GTK=TKIP]
wlan0: CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to 94:d9:b3:b7:c9:0a completed [id=0 id_str=][root@canaan /usr ]$ udhcpc -i wlan0
udhcpc: started, v1.31.1
udhcpc: sending discover
udhcpc: sending select for 192.168.0.174
udhcpc: lease of 192.168.0.174 obtained, lease time 122
deleting routers
adding dns 192.168.0.1
adding dns 192.168.0.1
[root@canaan /usr ]$

最后執(zhí)行程序，即可看到通過 Makefile 交叉編譯生成的hello 可執(zhí)行程序在開發(fā)板上運(yùn)行了起來。

支持Cmake示例

使用CMake構(gòu)建語言就和Makefile存在了一定的區(qū)別，如下演示示例，提供同樣的 hello.c 程序，通過CMake構(gòu)建語言去指定交叉編譯工具鏈頭文件lib庫等位置，編寫出 CMakeLists.txt 編譯規(guī)則文件，最后使用 cmake 進(jìn)行編譯生成

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/cmake-hello$ cat CMakeLists.txt 
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(helloword)
SET(CROSS_COMPILE 1)
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux)
#CROSS_COMPILE Path
set(CMAKE_C_COMPILER "/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/bin/riscv64-linux-gcc")
#Link LibsPath
link_directories(/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/riscv64-buildroot-linux-gnu/sysroot/usr/lib
)
#Include Path
include_directories(/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/riscv64-buildroot-linux-gnu/sysroot/usr/include/)
add_executable(hello_word hello.c)ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/cmake-hello$ cat hello.c 
#include <stdio.h>
int main(void)
{printf ("Hello Cmake 100ASK DongshanPI-Vision K510 AI Board !!! \r\n");return 0;
}

如下圖所示為編譯演示步驟，需要先在工程目錄下 創(chuàng)建一個(gè) build 目錄，之后進(jìn)入到這個(gè) build 目錄內(nèi)，執(zhí)行 cmake … 命令，進(jìn)行編譯前的檢查配置，檢查通過后，執(zhí)行make命令來開始編譯，最終生成hello_word 可執(zhí)行程序，通過adb 命令上傳至開發(fā)板，最后在開發(fā)板內(nèi)執(zhí)行。

這里只列舉了兩個(gè)簡單的示例，大家可以自行根據(jù)《第三節(jié)課嵌入式Linux開發(fā)簡述》課程里面 Autotools 舉例的helloword示例，以及 meson 舉例的 helloword示例，如何進(jìn)行交叉編譯在開發(fā)板上運(yùn)行。

6.使用工具鏈進(jìn)行驅(qū)動開發(fā)-簡單

開發(fā)helloword驅(qū)動

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/hello_drv$ cat hello_drv.c 
#include <linux/module.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>/* 1. 確定主設(shè)備號                                                                 */
static int major = 0;
static char kernel_buf[1024];
static struct class *hello_class;#define MIN(a, b) (a < b ? a : b)/* 3. 實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的open/read/write等函數(shù)，填入file_operations結(jié)構(gòu)體                   */
static ssize_t hello_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_to_user(buf, kernel_buf, MIN(1024, size));return MIN(1024, size);
}static ssize_t hello_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_from_user(kernel_buf, buf, MIN(1024, size));return MIN(1024, size);
}static int hello_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}static int hello_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* 2. 定義自己的file_operations結(jié)構(gòu)體                                              */
static struct file_operations hello_drv = {.owner   = THIS_MODULE,.open    = hello_drv_open,.read    = hello_drv_read,.write   = hello_drv_write,.release = hello_drv_close,
};/* 4. 把file_operations結(jié)構(gòu)體告訴內(nèi)核：注冊驅(qū)動程序                                */
/* 5. 誰來注冊驅(qū)動程序啊？得有一個(gè)入口函數(shù)：安裝驅(qū)動程序時(shí)，就會去調(diào)用這個(gè)入口函數(shù) */
static int __init hello_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);major = register_chrdev(0, "hello", &hello_drv);  /* /dev/hello */hello_class = class_create(THIS_MODULE, "hello_class");err = PTR_ERR(hello_class);if (IS_ERR(hello_class)) {printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);unregister_chrdev(major, "hello");return -1;}device_create(hello_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "hello"); /* /dev/hello */return 0;
}/* 6. 有入口函數(shù)就應(yīng)該有出口函數(shù)：卸載驅(qū)動程序時(shí)，就會去調(diào)用這個(gè)出口函數(shù)           */
static void __exit hello_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);device_destroy(hello_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(hello_class);unregister_chrdev(major, "hello");
}/* 7. 其他完善：提供設(shè)備信息，自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)                                     */module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/hello_drv$ cat hello_drv_test.c 
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./hello_drv_test -w abc* ./hello_drv_test -r*/
int main(int argc, char **argv)
{int fd;char buf[1024];int len;/* 1. 判斷參數(shù) */if (argc < 2) {printf("Usage: %s -w <string>\n", argv[0]);printf("       %s -r\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打開文件 */fd = open("/dev/hello", O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file /dev/hello\n");return -1;}/* 3. 寫文件或讀文件 */if ((0 == strcmp(argv[1], "-w")) && (argc == 3)){len = strlen(argv[2]) + 1;len = len < 1024 ? len : 1024;write(fd, argv[2], len);}else{len = read(fd, buf, 1024);      buf[1023] = '\0';printf("APP read : %s\n", buf);}close(fd);return 0;
}ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/hello_drv$ cat Makefile 
# 1. 使用不同的開發(fā)板內(nèi)核時(shí), 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的內(nèi)核要事先配置、編譯, 為了能編譯內(nèi)核, 要先設(shè)置下列環(huán)境變量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
# 注意: 不同的開發(fā)板不同的編譯器上述3個(gè)環(huán)境變量不一定相同,
#       請參考各開發(fā)板的高級用戶使用手冊KERN_DIR = /home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/build/linux-origin_master/all:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o hello_drv_test hello_drv_test.c clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderrm -f hello_drv_testobj-m   += hello_drv.o
ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/hello_drv$ 

export PATH=$PATH:/home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/host/bin/
export ARCH=riscv
export CROSS_COMPILE=riscv64-linux-

開發(fā)gpio點(diǎn)燈驅(qū)動+應(yīng)用

ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/led_drv$ cat leddrv.c 
#include <linux/module.h>
#include <linux/platform_device.h>#include <linux/fs.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/seq_file.h>
#include <linux/stat.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/kmod.h>
#include <linux/gfp.h>
#include <linux/gpio/consumer.h>
#include <linux/of.h>/* 1. 確定主設(shè)備號                                                                 */
static int major = 0;
static struct class *led_class;
static struct gpio_desc *led_gpio;/* 3. 實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的open/read/write等函數(shù)，填入file_operations結(jié)構(gòu)�?                  */
static ssize_t led_drv_read (struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* write(fd, &val, 1); */
static ssize_t led_drv_write (struct file *file, const char __user *buf, size_t size, loff_t *offset)
{int err;char status;//struct inode *inode = file_inode(file);//int minor = iminor(inode);printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = copy_from_user(&status, buf, 1);/* 根據(jù)次設(shè)備號和status控制LED */gpiod_set_value(led_gpio, status);return 1;
}static int led_drv_open (struct inode *node, struct file *file)
{//int minor = iminor(node);printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 根據(jù)次設(shè)備號初始化LED */gpiod_direction_output(led_gpio, 0);return 0;
}static int led_drv_close (struct inode *node, struct file *file)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);return 0;
}/* 定義自己的file_operations結(jié)構(gòu)�?                                             */
static struct file_operations led_drv = {.owner	 = THIS_MODULE,.open    = led_drv_open,.read    = led_drv_read,.write   = led_drv_write,.release = led_drv_close,
};/* 4. 從platform_device獲得GPIO*    把file_operations結(jié)構(gòu)體告訴內(nèi)核：注冊驅(qū)動程序*/
static int chip_demo_gpio_probe(struct platform_device *pdev)
{//int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);/* 4.1 設(shè)備樹中定義�? led-gpios=<...>;	*/led_gpio = gpiod_get(&pdev->dev, "led", 0);if (IS_ERR(led_gpio)) {dev_err(&pdev->dev, "Failed to get GPIO for led\n");return PTR_ERR(led_gpio);}/* 4.2 注冊file_operations 	*/major = register_chrdev(0, "100ask_led", &led_drv);  /* /dev/led */led_class = class_create(THIS_MODULE, "100ask_led_class");if (IS_ERR(led_class)) {printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);unregister_chrdev(major, "led");gpiod_put(led_gpio);return PTR_ERR(led_class);}device_create(led_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "100ask_led%d", 0); /* /dev/100ask_led0 */return 0;}static int chip_demo_gpio_remove(struct platform_device *pdev)
{device_destroy(led_class, MKDEV(major, 0));class_destroy(led_class);unregister_chrdev(major, "100ask_led");gpiod_put(led_gpio);return 0;
}static const struct of_device_id ask100_leds[] = {{ .compatible = "100ask,leddrv" },{ },
};/* 1. 定義platform_driver */
static struct platform_driver chip_demo_gpio_driver = {.probe      = chip_demo_gpio_probe,.remove     = chip_demo_gpio_remove,.driver     = {.name   = "100ask_led",.of_match_table = ask100_leds,},
};/* 2. 在入口函數(shù)注冊platform_driver */
static int __init led_init(void)
{int err;printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);err = platform_driver_register(&chip_demo_gpio_driver); return err;
}/* 3. 有入口函數(shù)就應(yīng)該有出口函數(shù)：卸載驅(qū)動程序時(shí)，就會去調(diào)用這個(gè)出口函�? *     卸載platform_driver*/
static void __exit led_exit(void)
{printk("%s %s line %d\n", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);platform_driver_unregister(&chip_demo_gpio_driver);
}/* 7. 其他完善：提供設(shè)備信息，自動創(chuàng)建設(shè)備節(jié)點(diǎn)                                     */module_init(led_init);
module_exit(led_exit);MODULE_LICENSE("GPL");ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/led_drv$ cat ledtest.c #include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>/** ./ledtest /dev/100ask_led0 on* ./ledtest /dev/100ask_led0 off*/
int main(int argc, char **argv)
{int fd;char status;/* 1. 判斷參數(shù) */if (argc != 3) {printf("Usage: %s <dev> <on | off>\n", argv[0]);return -1;}/* 2. 打開文件 */fd = open(argv[1], O_RDWR);if (fd == -1){printf("can not open file %s\n", argv[1]);return -1;}/* 3. 寫文件 */if (0 == strcmp(argv[2], "on")){status = 1;write(fd, &status, 1);}else{status = 0;write(fd, &status, 1);}close(fd);return 0;
}ubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/led_drv$ cat Makefile # 1. 使用不同的開發(fā)板內(nèi)核時(shí), 一定要修改KERN_DIR
# 2. KERN_DIR中的內(nèi)核要事先配置、編譯, 為了能編譯內(nèi)核, 要先設(shè)置下列環(huán)境變量:
# 2.1 ARCH,          比如: export ARCH=arm64
# 2.2 CROSS_COMPILE, 比如: export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 2.3 PATH,          比如: export PATH=$PATH:/home/book/100ask_roc-rk3399-pc/ToolChain-6.3.1/gcc-linaro-6.3.1-2017.05-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin 
# 注意: 不同的開發(fā)板不同的編譯器上述3個(gè)環(huán)境變量不一定相同,
#       請參考各開發(fā)板的高級用戶使用手冊KERN_DIR = /home/ubuntu/DongshanPI-Vision/br2-canaan-k510/dongshanpi-vision_defconfig/build/linux-origin_master/all:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules $(CROSS_COMPILE)gcc -o ledtest ledtest.c clean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanrm -rf modules.orderrm -f ledtest# 參考內(nèi)核源碼drivers/char/ipmi/Makefile
# 要想把a(bǔ).c, b.c編譯成ab.ko, 可以這樣指定:
# ab-y := a.o b.o
# obj-m += ab.oobj-m += leddrv.oubuntu@ubuntu2004:~/DongshanPI-Vision-Example/led_drv$ 

7.針對系統(tǒng)進(jìn)行定制化開發(fā)操作

支持需要的組件庫

定義自己的系統(tǒng)啟動程序