Buildroot 龍芯1C支持指南

本文轉載自：https://github.com/pengphei/smartloong-sphinx/blob/master/source/cn/loongson1c_buildroot_guide.rst

Buildroot 龍芯1C支持指南

引子：從龍芯1C預訂拿到板子已經很長一段時間了，因為各種事情，一直讓它呆在角落的冷宮里。昨天，憤而出去騎行，有導航出錯，入的一片幽靜山林，正能量爆棚，一下午休息，晚上興致上來，看了看龍芯的說明，對rootfs部分的構建太過于麻煩，于是夜深人靜，開始折騰，經由幾個小時鼓搗，終于讓buildroot可以支持龍芯1C-智龍開發板rootfs構建。高興之余，覺得可以將過程寫下來，可以讓大家了解buildroot的構建機制，對編譯工具鏈選擇，系統包指定，以及最后的文件系統打包等都有一個細節的了解。

關于智龍開發板

智龍開發板是由 openloongson 開源社區推出的基于龍芯1C處理器的精簡開發板，提供基礎的硬件接口，包括一路以太網接口，一路USB Host接口，SD卡存儲，2x40 pin io擴展，外置紐扣電源供電RTC。具體的信息可以參考開源龍芯社區網站和論壇。

龍芯 1C 介紹

龍芯1C芯片是基于LS232處理器核的高性價比單芯片系統，具備豐富的外設接口及片上模塊，為開發者提供足夠的計算能力和多應用的連接能力。可應用于指紋生物識別、物聯傳感等領域。

龍芯1C包含浮點處理單元，可以有效增強系統浮點數據處理能力。1C的內存接口，支持多種類型的內存，允許靈活的系統設計。支持8-bit SLC NAND或MLC NAND FLASH，提供高容量的存儲擴展接口。

龍芯1C的具體用戶手冊和數據手冊可以查看?http://www.loongson.cn/product_info.php?id=53?。

要點準備

  1. 龍芯處理器兼容MIPS32指令集，而且官方提供消息，在新的gcc中是對龍芯各類芯片提供主流的支持。那么也就是說我們可以通過MIPS32的GCC編譯工具鏈編譯出能夠支持龍芯1C的可執行文件。

  2. 目前在開源社區存在兩個非常廣泛使用的Linux from scratch 開發平臺，即 openWRT 和 Buildroot，兩者都對MIPS32提供支持。這里我們選擇Buildroot作為基礎工具構建適用于龍芯1C的rootfs。

  3. 根據龍芯開源社區或者網上有限的參考資料，智龍開發板使用yaffs2作為根分區文件系統，并且整個Nand Flash分為三個分區。第一個分區為內核分區，第二個分區為根分區，第三個分區為數據區。對應的分區表如下：

    # cat /proc/mtd
dev:    size   erasesize  name
mtd0: 00e00000 00020000 "kernel"
mtd1: 06400000 00020000 "os" mtd2: 00e00000 00020000 "data"

  4. 龍芯使用網絡燒錄 rootfs 指令如下：

    基于?cramfs?文件系統鏡像燒錄指令：

    PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-cramfs.img /dev/mtd1

    基于?jffs2?文件系統鏡像燒錄指令：

    PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-jffs2.img /dev/mtd1

    基于?yaffs2?文件系統鏡像燒錄指令：

    PMON>mtd_erase /dev/mtd1
PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-yaffs2.img /dev/mtd1 yaf nw

  5. 龍芯啟動參數設置指令如下：

    基于?cramfs?文件系統的啟動參數設置：

    PMON>set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=cramfs video=ls1bfb:480x272-16@70'

    基于?jffs2?文件系統的啟動參數設置：

    PMON>set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=jffs2 video=ls1bfb:480x272-16@70'

    基于?yaffs2?文件系統的啟動參數設置：

    set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=yaffs2 video=ls1bfb:480x272-16@70'

    PMON 中的系統重啟指令：

    PMON>reboot

  6. 龍芯的根文件系統打包方法：

    基于?cramfs?文件系統打包：

    mkcramfs /root/rootfs rootfs-cramfs.img
chmod 777 rootfs-cramfs.img# 或者自帶工具
mkfs.cramfs /root/rootfs rootfs-cramfs.img
chmod 777 rootfs-cramfs.img

    Note

    使用 chmod 777 rootfs-cramfs.img 修改文件系統權限，是為了防止出現無法燒寫的情況。

    基于?jffs2?文件系統打包：

    mkfs.jffs2 -r /root/rootfs -o rootfs-jffs2.img -e 0x20000 --pad=0x2000000 -n
chmod 777 rootfs-jffs2.img

    基于?yaffs2?文件系統打包：

    mkyaffs2image /root/rootfs rootfs-yaffs2.img
chmod 777 rootfs-yaffs2.img

    Note

    這里需要注意的是，打包 yaffs2 文件系統鏡像所使用的命令為?mkyaffs2image?而不是 Buildroot 中默認打包 yaffs2 的?mkyaffs2?指令。兩者由不同的軟件包生成，命令也不相同。

Buildroot MIPS 構建

在拿到智龍開發板，并了解了上面的準備工作，就可以開始 MIPS 版本的 Buildroot 構建。目前使用的 Buildroot 來自于 buildroot 的?github 開發版本。構建更多詳細信息可以參考它的?操作手冊。

  1. 獲取 Buildroot 源碼

    git clone https://github.com/pengphei/buildroot.git

  2. 安裝準備軟件

    buildroot 的構建需要依賴以下軟件或者庫：

    • which
    • sed
    • make (3.81及以上版本)
    • binutils
    • build-essential (僅用于Debian衍生版本)
    • gcc (2.95及以上版本)
    • g++ (2.95及以上版本)
    • bash
    • patch
    • gzip
    • bzip2
    • perl (5.8.7及以上版本)
    • tar
    • cpio
    • python (2.6及以上版本)
    • unzip
    • rsync
    • wget
    • ncurses5 (用于 menuconfig 命令行配置界面)
    • qt4 (用于 xconfig 配置界面)
    • glib2, gtk2, glade2 (用于 gconfig 配置界面)
    • 其他的配置，需要根據構建過程中的問題，相應進行添加。

  3. 系統構建

    為了構建出支持智龍開發板可用的鏡像格式。在原本的 Buildroot 環境中添加了 yaffs2img 文件系統支持。該包與 Buildroot 中原有的 yaffs2 文件系統構建并不相同，需要特別注意。

    智龍開發板的構建命令如下：

    cd buildroot
cp configs/loongson1c_smartloong_defconfig .config
make

    如果希望根據自己的需要，添加自己需要的軟件包，可以執行如下命令進行根文件系統軟件包的定制：

    make menuconfig

    Note

    上述命令與 linux 內核的配置工具和使用方法完全相同。只是 buildroot 將會從網絡上下載自己所需要的基礎軟件包以及構建工具鏈，在首次構建時，代碼的下載和構建將會需要比較長的時間。

    在?make?命令執行完成之后，會生成?output/images/rootfs.yaffs2img?文件，該文件即為可以燒錄到智龍開發板中的根文件系統鏡像。

  4. 鏡像燒錄

    在完成上述的鏡像構建后，可以通過?tftp?將最終的根文件系統鏡像燒錄到智龍開發板，相應的指令如下：

    • 在開機后，馬上按下空格鍵，進入 PMON 環境。

    • 在進入?PMON?環境后，執行如下指令序列完成鏡像燒錄，和重新啟動系統。

      擦出 rootfs 分區以及燒錄 rootfs 鏡像：

      PMON> mtd_erase /dev/mtd1
PMON> devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-yaffs2.img /dev/mtd1 yaf nw

      設置內核啟動參數：

      PMON> set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=yaffs2'

      重啟系統：

      reboot

系統使用

在完成 Buildroot 根文件系統燒錄之后，可以開始使用自己選擇的構建工具，對系統進行測試，或者根據自己的需要對編譯的程序進行測試。

連接以太網絡

在默認的 buildroot 系統中，開機并沒有默認連接網絡。可以通過下述命令連接以太網，以及啟用 DHCP 獲取 IP 地址。

ifconfig eth0 up
dhcpcd eth0

通過上述兩條命令，可以連接以太網絡，并啟用 DHCP 服務，獲取 IP 地址。

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