附录A 其他根文件系统构建(Buildroot\Yocto\Ubuntu-base 方式)

前面我们学习了如何使用busybox 来构建根文件系统，但是busybox 构建的根文件系统不齐全，很多东西需要我们自行添加，比如lib 库文件。在我们后面的驱动开发中很多第三方软件也需要我们自己去移植，这些第三方软件有很多又依赖其他的库文件，导致移植过程非常的繁琐。本章我们来学习一下另外一种实用的根文件系统构建方法，那就是使用buildroot 来构建根文件系统。

Buildroot 根文件系统构建

何为buildroot？

buildroot 简介

在《第三篇系统移植篇》我们最后讲解了如何使用busybox 构建文件系统，busybox 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我们自己手动创建，而且busybox 构建的根文件系统默认没有用户名和密码设置。在后续的实验中，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。那么有没有一种傻瓜
式的方法或软件，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。答案肯定是有的，buildroot 就是这样一种工具，buildroot比busybox 更上一层楼，buildroot 不仅集成了busybox，而且还集成了各种常见的第三方库和软件，需要什么就选择什么，就跟我们去吃自助餐一样，想吃什么就拿什么。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。

从busybox 开始一步一步的构建根文件系统适合学习、了解根文件系统的组成，但是不适合做产品(主要是自己构建的话会有很多不完善、没有注意到的细节)。buildroot 会帮我们处理好各种细节，根文件系统也会更加的合理、有效。因此在做产品的时候推荐大家使用buildroot 来构建自己的根文件系统，当然了，类似buildroot 的软件还有很多，比如后面要讲的yocto。

buildroot 和uboot、Linux Kernel 很类似，我们需要到其官网上下载源码，然后对其进行配置，比如设置交叉编译器、设置目标CPU 参数等，最主要的就是选择所需要的第三方库或软件。一切配置好以后就可以进行编译，编译完成了以后就会在一个文件夹里面存放好编译结果，也就是根文件系统。

buildroot 下载

buildroot 源码肯定是要从buildroot 官网下载，官网地址为https://buildroot.org/，打开以后的官网界面如图A1.1.2.1 所示：

点击图A1.1.2.1 中的“DOWNLOAD”按钮即可打开buildroot 的下载界面，如图A1.1.2.2所示：

可以看出，在写本教程的时候最新的LTS(长期支持版)版buildroot 为2019.02.6，分为.gz和.bz2 两种压缩格式，这里我就使用右侧的.bz2 压缩格式的源码，选中以后下载即可。我们已经将其放到了开发板光盘中，路径为：1、例程源码-》8、buildroot 源码-》buildroot-2019.02.6.tar.bz2，
一切准备好以后就可以使用buildroot 构建根文件系统了。

buildroot 构建根文件系统

配置buildroot

将buildroot 源码buildroot-2019.02.6.tar.bz2 拷贝到ubuntu 中，也就是我们前面创建的tool目录下。拷贝完成以后对其进行解压，命令如下：

tar -vxjf buildroot-2019.02.6.tar.bz2

解压完成以后就会得到一个名为“buildroot-2019.02.6”的目录，此目录就是我们解压得到的buildroot 源码，进入到此目录中，此目录下的文件如图A1.2.1.1 所示：

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

打开以后的图形化配置界面如图A1.2.1.2 所示：

接下来我们就依次配置buildroot，配置完成以后就可以进行编译了。
1、配置Target options
首先配置Target options 选项，需要配置的项目和其对应的内容如下(“=”号后面是配置项要选择的内容！)：

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

配置完成以后如图A1.2.1.3 所示：

2、配置Toolchain
此配置项用于配置交叉编译工具链，也就是交叉编译器，这里设置为我们自己所使用的交叉编译器即可。buildroot 其实是可以自动下载交叉编译器的，但是都是从国外服务器下载的，鉴于国内的网络环境，强烈推荐大家设置成自己所使用的交叉编译器。需要配置的项目和其对应的内容如下：

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 =/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf
	-> 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

Toolchain 下几个比较重要的选项需要说明一下，如下所示：
Toolchain：设置为Custom toolchain，表示使用用户自己的交叉编译器。
Toolchain origin：设置为Pre-installed toolchain，表示使用预装的交叉编译器。
Toolchain path：设置自己安装的交叉编译器绝对路径！buildroot 要用到。
Toolchain prefix：设置交叉编译器前缀，要根据自己实际所使用的交叉编译器来设置，比如我们使用的是arm-linux-gnueabihf-gcc，因此前缀就是$(ARCH)-linux-gnueabihf，其中ARCH我们前面已经设置为了arm。

3、配置System configuration
此选项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。需要配置的项目和其对应的内容如下：

System configuration
	-> System hostname 	= alpha_imx6ull //平台名字，自行设置
	-> System banner 	= Welcome to alpha i.mx6ull //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

在System configuration 选项中可以配置平台名字，登录密码等信息。

4、配置Filesystem images
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

对于I.MX6U 来说此选项不用配置，因为我们是通过Mfgtool 工具将根文件系统烧写到开发板上的EMMC/SD 卡中，烧写的时候需要自己对根文件系统进行打包。

5、禁止编译Linux 内核和uboot
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！

如图A1.2.1.4 所示：

接着禁止编译Uboot，配置如下：

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

如图A1.2.1.5 所示：

6、配置Target packages

此选项用于配置要选择的第三方库或软件、比如alsa-utils、ffmpeg、iperf 等工具，但是现在我们先不选择第三方库，防止编译不下去！先编译一下最基本的根文件系统，如果没有问题的话再重新配置选择第三方库和软件。否则一口吃太多会容易撑着的，编译出问题的时候都不知道怎么找问题。

编译buildroot

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 编译的时候会先从网上下载所需的软件源码，有些软件源码可能下载不下来，这个时候就需要我们自行处理，这个后面会详细的讲解。
buildroot 编译过程会很耗时，可能需要几个小时，请耐心等待！
buildroot 因为要从网上下载源码，因此可能存在有些源码无法下载或下载很慢的情况，比如如图A1.2.2.1 所示：

可以看出图A1.2.2.1 中正在下载cmake-3.8.2.tar.gz 这个压缩包，大小是7.2MB，当前下载网速是1.6KB/S ，需要用时71 分钟，显然这是无法忍受的！我们可以自行到https://cmake.org/files/v3.8/cmake-3.8.2.tar.gz 这个网站上去将cmake-3.8.2.tar.gz 这个源码下载下来，然后拷贝到Ubuntu 中buildroot 源码目录下的dl 文件夹中，dl 文件夹专用用于存放下载下
来的源码。

等待编译完成，编译完成以后就会在buildroot-2019.02.6/output/images 下生成根文件系统，如图A1.2.2.2 所示：

从图A1.2.2.2 可以看出，编译出来了多种格式的rootfs，比如ext2、ext4、ubi 等。其中rootfs.tar 就是打包好的根文件系统，我们就使用rootfs.tar 进行测试。在nfs 目录下新建一个名为buildrootfs 的文件夹，然后将图A1.2.2.2 中的rootfs.tar 拷贝到buildrootfs 目录下并解压，命令如下：

cd /home/zuozhongkai/linux/nfs //进入到nfs 目录下
mkdir buildrootfs //创建buildrootfs 目录
cd buildrootfs //进入到buildrootfs 目录
cp ../../IMX6ULL/tool/buildroot-2019.02.6/output/images/rootfs.tar ./ //拷贝到rootfs.tar
tar
tar -vxf rootfs.tar //解压缩rootfs.tar
rm rootfs.tar //删除rootfs.tar

解压缩完成以后的buildrootfs 目录如图A1.2.2.3 所示：

图A1.2.2.3 就是使用buildroot 编译出来的根文件系统，我们可以通过nfs 挂载到开发板上，然后对其进行测试。

buildroot 根文件系统测试

buildroot 制作出来的根文件系统已经准备好了，接下来就是对其进行测试。测试方法也是通过nfs 挂载的方式，启动uboot，修改bootargs 环境变量，设置nfsroot 目录为Ubuntu 中的buildrootfs 目录，命令如下：

setenv bootargs 'console=tty1 console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.253:
/home/zuozhongkai/linux/nfs/buildrootfs rw ip=192.168.1.251:192.168.1.253:192.168.1.1:255.255.
255.0::eth0:off'

设置好以后启动系统，进入根文件系统以后如图A2.2.3.1 所示：

在图A2.2.3.1 中，首先要进入到/lib/modules 目录，但是默认没有，因此需要我们自行创建此目录。buildroot 构建的根文件系统启动以后会输出我们前面设置的欢迎语“Welcome to alpha i.mx6ull”。然后需要输入用户名和密码，用户名是“root”，密码就是我们前面配置buildroot 的时候设置的“123456”。输入用户名和密码以后就可以进入系统中，如图A2.2.3.2 所示：

可以看出的buildroot 构建的根文件系统运行基本没有问题，但是这个根文件系统是最简单的，我们并没有在buildroot 里面配置任何第三方的库和软件，接下来我们就配置buildroot，使能一些常见的第三方软件。

buildroot 第三方软件和库的配置

我在前面学习的时候需要自行移植一些第三方的库和软件，比如alsa-lib、alsa-utils 等等，现在我们不需要自行移植这些第三方软件和库了，可以直接在buildroot 里面配置使能。比如我们现在配置使能alsa-lib、alsa-utils 这两个软件和库。

1、使能alsa-lib
输入make menuconfig，打开buildroot 配置界面，配置路径如下：

Target packages
	-> Libraries
		-> Audio/Sound
			-> -*- alsa-lib ---> 此配置项下的文件全部选中

如图A1.3.1 所示：

2、使能alsa-utils
接下来使能alsa-utils，路径如下：

Target packages
	-> Audio and video applications
		-> alsa-utils 此目录下的软件全部选中

配置好以后如图A1.3.2 所示：

等待编译完成就可以使用新的根文件系统进行测试了，将buildroot/images/rootfs.tar 拷贝到nfs 目录下的buildroot 目录中，然后重新解压。注意，以前自己添加的文件并不会被删除掉的，解压命令如下：

tar -vxf rootfs.tar

解压完成以后就可以使用alsa-utils 相关的软件了，比如alsamixer，想想我们曾经在第六十五章中自行移植alsa-utils 的时候，那个过程叫一个复杂。通过buildroot 的话直接一个配置就可以搞定全部，方便快捷，大家可以自行尝试去配置使能一些其他的第三方库和软件。

buildroot 下的busybox 配置

busybox 配置

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，如图A1.4.1.1 所示：

可以看出，buildroot 下载的busybox 版本为1.29.3。要想编译busybox，必须对图A1.4.1.1中的压缩包进行解压缩，buildroot 将所有解压缩后的软件保存在/output/build 软件中，我们可以在找到/output/build/busybox-1.29.3 这个文件夹，此文件夹就是解压后的busybox 源码，文件内容如图A1.4.1.2 所示：

如果大家想要修改busybox 源码的话就直接在图A1.4.1.2 中找到相应的文件，然后修改即可。我们现在是要配置buildroot 下的busybox，因此肯定要打开busybox 的配置界面，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，如图A1.4.1.3 所示：

图A1.4.1.3 就是我们最熟悉的busybox 配置界面了，大家想要配置什么就直接操作就行了，或者参考第三十八章即可。

busybox 中文字符的支持

在第三十八章我们数过了，busybox 对中文字符显示做了限制，因此必须要修改相关的文件，具体修改过程参考38.2.2 小节即可，这里就不再赘述了。

编译busybox

配置好以后就可以重新编译buildroot 下的busybox，进入到buildroot 源码目录下，输入如下命令查看当前buildroot 所有配置了的目标软件包，也就是packages：

sudo make show-targets

结果如图A1.4.3.1 所示：

图A1.4.3.1 中列出了当前buildroot 中所有使能了的packages 包，其中就包括busybox，如
果我们想单独编译并安装busybox 的话执行下面命令即可：

sudo make busybox

上述命令就会重新编译busybox。编译完成以后重新编译buildroot，主要是对其进行打包，输入如下命令：

sudo make

重新编译完成以后查看一下output/images 目录下rootfs.tar 的创建时间是否为刚刚编译的，如果不是的话就删除掉rootfs.tar，然后重新执行“sudo make”重新编译一下即可。最后我们使用新的rootfs.tar 启动Linux 系统。

根文件系统测试

buildroot 的根文件系统制作好以后就是测试工作了，测试内容和第三十八章中一样，这里就不赘述了。这里我们重点说一下另外一个问题，我们使用构建的根文件系统启动以后会发现，输入命令的时候命令行前面一直都是“#”，如果我们进入到某个目录的话前面并不会显示当前目录路径，如图A1.5.1 所示：

从图A1.5.1 可以看出，我们当前所处的目录是/etc，但是前面的提示符一直是“#”，这样不利于我们查看自己当前所处的路径。最好能像Ubuntu 一样，可以指出当前登录的用户名，主机名以及所处的目录，如图A1.5.2 所示：

我们现在就来设置，实现图A1.5.2 中所示的效果。我们要先了解一下“PS1”这个环境变量，PS1 用于设置命令提示符格式，格式如下：

PS1 = ‘命令列表’

命令列表中可选的参数如下：

\! 显示该命令的历史记录编号。
\# 显示当前命令的命令编号。
\$ 显示$符作为提示符，如果用户是root 的话，则显示#号。
\\ 显示反斜杠。
\d 显示当前日期。
\h 显示主机名。
\n 打印新行。
\nnn 显示nnn 的八进制值。
\s 显示当前运行的shell 的名字。
\t 显示当前时间。
\u 显示当前用户的用户名。
\W 显示当前工作目录的名字。
\w 显示当前工作目录的路径

我们打开/etc/profile 文件，找到如下所示内容，然后将其屏蔽掉：

			示例代码A1.5.1 /etc/profile 文件要屏蔽的内容
3 if [ "$PS1" ]; then
4 	if [ "`id -u`" -eq 0 ]; then
5 		export PS1='# '
6 	else
7 		export PS1='$ '
8 	fi
9 fi

上述代码就是原始的设置PS1 环境变量的配置代码，就是它将命令提示符设置为了固定的“#”，我们将其屏蔽掉，然后输入如下所示内容：

						/etc/profile 添加的内容
PS1='[\u@\h]:\w$:'
export PS1

第2 行就是设置PS1 环境变量，格式就是：

[user@hostname]:currentpath$:

设置好以后的/etc/profile 文件内容如图A1.5.3 所示：

/etc/profile 文件修改完成以后重启开发板，这个时候我们就如到某个目录的时候命令行就会有提示，如图A1.5.4 所示：

从图A1.5.4 可以看出，命令提示符显示正常了，完整的显示除了用户名、主机名和当前路径。至此，buildroot 构建根文件系统就已经全部完成了，当然了，很多第三方软件本章并没有使能，大家可以自行根据实际需求选择对应的第三方软件和库。

Yocto 根文件系统构建

本章有独立的教程，请参考《【正点原子】I.MX6U Yocto 构建根文件系统V1.0.pdf》！

Ubuntu-base 根文件系统构建

大家肯定会有疑问，能不能在ALPHA 开发板上运行Ubuntu 呢？答案肯定是可以的，Ubuntu
是Linux 系统的一种，可以简单的将Ubuntu 理解为一个根文件系统，和我们用busybox、buildroot
制作的根文件系统一样。因此移植Ubuntu 也就是将Ubuntu 根文件系统移植到我们的开发板上，
但是因为I.MX6ULL 孱弱的性能，本章我们就只移植Ubuntu 的最小根文件系统，没有图形化
界面。

ubuntu-base 获取

本章参考网上相关帖子与内容。
Ubuntu 的移植非常简单，不需要我们编译任何东西，因为Ubuntu 官方已经将根文件系统
制作好了！我们只需要简单配置一下Ubuntu 官方提供的base 根文件系统，使其在我们的开发
板上跑起来即可。因此我们首先需要下载Ubuntu-base，为了和我们的教程一致，本章我们移植
Ubuntu 16.04 版本根文件系统，有兴趣的可以移植其他版本的Ubuntu 内核，比如18.04。首先
肯定是到Ubuntu 官方去下载16.04 的根文件系统，根文件系统下载地址为
http://cdimage.ubuntu.com/，下载界面如图A3.1.1 所示：
图A3.1.1 ubuntu 镜像下载网站
点击图A3.1.1 中的ubuntu-base，进入到ubuntu-base 下载界面，如图A3.1.2 所示：

图A3.1.1 ubuntu 镜像下载网站
点击图A3.1.1 中的ubuntu-base，进入到ubuntu-base 下载界面，如图A3.1.2 所示：

图A3.1.2 ubuntu-base 下载界面
点击图A3.1.2 中的“releases”，下载releases 版本的根文件系统，进去以后如图A3.1.3 所
示：

图A3.1.3 各个版本的ubuntu base 下载
从图A3.1.3 可以看出，Ubuntu 提供了从12.04 开始，一直到最新的19.10 版本的ubuntu base 供大家下载。我们选择16.04.5，点击以后进入如图A3.1.4 所示界面：

图A3.1.4 16.04.5 下载界面
点击图A3.1.4 中的“release”，进入16.04.5 的下载界面，如图A3.1.5 所示：

图A3.1.5 ubuntu base 下载界面
从图A3.1.5 可以看出，Ubuntu 针对不同的CPU 架构提供相应的ubuntu base 根文件系统，
有amd64(64 位X86)、armhf、i386(32 位X86)、powerpc、ppc64el 等系统的。I.MX6ULL 是Cortex-A 内核的CPU，并且有硬件浮点运算单元，因此选择armhf 版本。在图A3.1.5 中找到“ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz”，也就是16.04.5 版本的ubuntu base 根文件系统，将其下载下来。
这个我们已经放到了开发板光盘中，路径为：开发板光盘->8、系统镜像->2、教程系统镜像->3、
文件系统->1、Ubuntu base 根文件系统->ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz。

ubuntu 根文件系统构建

解压缩ubuntu base 根文件系统

为了存放ubuntu base 根文件系统，先在PC 的Ubuntu 系统中的nfs 目录下创建一个名为
ubuntu_rootfs 的目录，命令如下：

cd /home/zuozhongkai/linux/nfs //进入到nfs 目录下
mkdir ubuntu_rootfs //创建名为“ubuntu_rootfs”目录

将上一小节下载得到的“ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz ”拷贝到上面创建的
“ubuntu_rootfs”目录中，然后使用如下命令对其解压缩：

sudo tar -vzxf ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz

解压完成以后如图A3.2.1.1 所示：

图A3.2.1.1 解压缩以后的ubuntu base 根文件系统
从图A3.2.1.1 可以看出，ubuntu base 解压以后就是大家最常见的linux 根文件系统，但是
目前还不能直接使用，还需要对其做一些其他的配置。

安装qemu

需要在PC 的Ubuntu 上安装qemu 工具，命令如下：

sudo apt-get install qemu-user-static

将刚刚安装的qemu-user-static 拷贝到刚刚解压出来的ubuntu base 目录中，也就是
ubuntu_rootfs/usr/bin 目录下，命令如下：

cd /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs //进入到ubuntu_rootfs 目录下
sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static ./usr/bin/ //拷贝qemu-arm-static

设置软件源

我们在ubuntu 下使用apt-get 安装软件的时候，是从网上下载软件并安装的，因此需要指
定软件源。在设置软件源之前先将Ubuntu 主机下的DNS 配置文件/etc/resolv.conf 拷贝到根文件
系统中，命令如下：

cd /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs //进入到ubuntu_rootfs 目录下
sudo cp /etc/resolv.conf ./etc/resolv.conf //拷贝resolv.conf

设置软件源，打开根文件系统中的ubuntu_rootfs/etc/apt/sources.list 文件，在此文件最后面
添加软件源，比如国内常用的清华源、中科大源等等，这些软件源可以直接在网上查找。注意
这里要用ubuntu16.04 的ARM 源，不能找成了X86 的源。根据网上的推荐，我们使用如下所示
的中科大软件源(这里非常感谢一位网名为“兔子”的网友提醒并测试)：

示例代码A3.2.3.1 中科大Ubuntu arm 软件源
#中科大源
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-proposed main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-proposed main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main multiverse restricted universe

大家将示例代码A3.2.3.1 中的源添加到sources.list 文件中即可。

在主机挂载并配置根文件系统

1、在主机挂载根文件系统
接下来将上面制作的根文件系统挂载到主机上，需要挂载proc、sys、dev、dev/pts 等文件
系统，最后使用chroot 将主机的根文件系统切换到我们前面制作的根文件系统中。这里我们通
过两个脚本文件来完成挂载和卸载操作，首先是挂载脚本mount.sh，在ubuntu_rootfs 目录下创
建一个名为mount.sh 的shell 脚本，然后在里面输入如下所示内容：

示例代码A3.2.4.1 mount.sh 脚本文件内容
1 #!/bin/bash
2 echo "MOUNTING"
3 sudo mount -t proc /proc /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/proc
4 sudo mount -t sysfs /sys /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/sys
5 sudo mount -o bind /dev /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev
6 sudo mount -o bind /dev/pts /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev/pts
7 sudo chroot /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs

再编写一个卸载的脚本文件，新建名为unmount.sh 的shell 脚本，在里面输入如下所示内
容：

示例代码A3.2.4.2 unmount.sh 脚本文件内容
1 #!/bin/bash
2 echo "UNMOUNTING"
3 sudo umount /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/proc
4 sudo umount /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/sys
5 sudo umount /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev/pts
6 sudo umount /home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev

最后给予mount.sh 和unmount.sh 这两个shell 脚本可执行权限，命令如下：

sudo chmod 777 mount.sh unmount.sh

一切准备就绪以后执行mount.sh 脚本，将制作的根文件系统挂载到主机下，输入如下命
令：

./mount.sh

挂载成功以后如图A3.2.4.1 所示：

图A3.2.4.1 切换根文件系统
从图A3.2.4.1 可以看出，当前终端已经将根文件系统切换到了我们上面制作的ubuntu_rootfs
根文件系统中。
2、安装常用的命令和软件
由于ubuntu base 是一个最小根文件系统，很多命令和软件都没有，因此我们需要先安装一
下常用的命令和软件，输入如下命令（注意！是在电脑的Ubuntu 下输入这些命令，因为现在电
脑的Ubuntu 正挂载着我们移植的Ubuntu-base 根文件系统）：

apt update
apt install sudo
apt install vim
apt install kmod
apt install net-tools
apt install ethtool
apt install ifupdown
apt install language-pack-en-base
apt install rsyslog
apt install htop
apt install iputils-ping

我们就先安装这些命令和软件，保证ubuntu base 根文件系统能够在开发板上正常启动即
可，等启动以后再根据实际情况继续安装其他的命令和软件。
3、设置root 用户密码
设置一下root 用户的密码，这里我设置简单一点，root 用户密码也设置为“root”，相当于
用户名和密码一样，命令如下：

passwd root //设置root 用户密码

输入“passwd root”以后会让你输入root 用户密码，输入两次，如图A3.2.4.2 所示：

图A3.2.4.2 设置root 用户密码
有兴趣的话也可以新建其他的用户并设置密码。
4、设置本机名称和IP 地址
输入如下命令设置本机名称和IP 地址：

echo "alientek_imx6ul" > /etc/hostname
echo "127.0.0.1 localhost" >> /etc/hosts
echo "127.0.0.1 alientek_imx6ul" >> /etc/hosts

5、设置串口终端
ubuntu 根文件系统在开发板上启动以后我们通常也希望串口终端正常工作，这里根据网友
的介绍需要创建一个链接。首先确定自己所使用的串口设备文件，比如正点原子的ALPHA 开
发板使用的UART1 对应的串口设备文件为ttymxc0 ，我们需要添加一个名为
[email protected] 的链接，链接到[email protected] 服务上，输入如下命令：

ln -s /lib/systemd/system/getty@.service /etc/systemd/system/getty.target.wants/getty@ttymxc0.
service

设置好以后就可以退出根文件系统了，输入如下命令退出：

exit

退出以后再执行一下unmount.sh 脚本取消挂载，命令如下：

./unmount.sh

至此，ubuntu base 根文件系统就已经制作好了，接下来就是挂载到开发板上去测试。

ubuntu 根文件系统测试

nfs 挂载测试

根文件系统已经制作完成了，接下来就是测试，先用nfs 挂载根文件系统，在uboot 里面设
置bootargs 环境变量的值如下：

setenv bootargs ‘console=tty1 console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.253:/
home/zuozhongkai/linux/nfs/ubuntu_rootfs rw ip=192.168.1.251:192.168.1.253:192.168.1.1:255.255.
255.0::eth0:off’
saveenv //保存环境变量

注意红色字体，设置根文件系统为我们前面制作的ubuntu_rootfs。设置完成以后重启开发
板，这个时候就会进入到ubuntu 根文件系统中，如图A3.3.1.1 所示：

图A3.3.1.1 进入ubuntu 根文件系统
从图A3.3.1.1 可以看出，16.04.5 版本的ubuntu 根文件系统启动成功，并且要求我们输入
用户名和密码，用户名和密码都是root。用户名和密码输入成功以后就会进入到系统，如图
A3.3.1.2 所示：

图A3.3.1.2 进入ubuntu 根文件系统
从图A3.3.1.2 可以看出，ubuntu 根文件系统工作正常，这个时候就可以在ALPHA 开发板
上玩Ubuntu 系统了。

ubuntu 根文件系统烧写

通过nfs 挂载根文件系统测试成功，接下来就可以使用MfgTool 将ubuntu 根文件系统烧写
到开发板上的EMMC 或者NAND 中，烧写方法我们已经在《第三十九章系统烧写》章节做了
详细的讲解。
1、打包ubuntu 根文件系统
首先打包ubuntu 根文件系统，命令如下：

cd ubuntu_rootfs //进入到ubuntu 根文件系统
tar -vcjf ubuntu_rootfs.tar.bz2 * //打包根文件系统

打包完成以后就可以使用MfgTool 工具将ubuntu 根文件系统烧写到开发板的EMMC 或
NAND 中。
2、烧写ubuntu 根文件系统
在《第三十九章系统烧写》章节我们已经详细的讲解了MfgTool 工具的原理，并且教了大
家如何改造自己的MfgTool 工具。最简单的方法就是将刚刚打包好的名为“ubuntu_rootfs.tar.bz2”
重命名为“rootfs-alientek-emmc.tar.bz2”或“rootfs-alientek-nand.tar.bz2”，然后通过“mfgtool2-alientek-alpha-emmc.vbs”或“mfgtool2-alientek-alpha-nand.vbs”来完成向EMMC 或NAND 中烧
写系统。
也可以添加ubuntu 系统烧写脚本，完成MfgTool 工具的定制化。系统烧写完成以后就可以
从EMMC 或NAND 启动系统进行测试。

ubuntu 系统使用

添加新用户

1、添加新用户
我们制作的ubuntu 根文件系统默认只有一个root 用户，默认都是用root 用户登录的，和我
们在PC 上使用Ubuntu 系统一样，默认使用root 用户的话可能会因为操作失误导致系统被破
坏。因此最好创建一个普通用户，默认使用普通用户，当需要root 权限的时候就使用“sudo”
命令即可。使用adduser 命令添加普通用户：

adduser zuozhongkai //添加普通用户

添加新用户的时候需要设置新用户密码，根据自己的实际情况设置即可，用户添加过程如
图A3.3.2.1 所示：

图A3.3.2.1 新用户添加
新用户添加完成以后就可以重启开发板，然后使用新用户登录。
2、设置新用户可以使用sudo 命令
默认情况下新用户是不能使用sudo 命令的，即使你输入了密码也不能使用sudo，会提示“
zuozhongkai is not in the sudoers file. This incident will be reported.”错误，如图A3.3.2.2 所示：

图A3.3.2.2 错误提示
我们需要修改/etc/sudoers 文件，首先使用如下命令切换回root 用户：

su //切换回root 用户

/etc/sudoers 文件默认是只读的，因此需要先修改此文件的写权限，使用如下命令：

chmod u+w /etc/sudoers

然后使用vi 打开/etc/sudoers，找到“root ALL=(ALL:ALL) ALL”这一行，在这一行下面添
加：

zuozhongkai ALL=(ALL:ALL) ALL

表示“zuozhongkai”这个用户可以执行sudo 命令，但是要输入密码，设置完成以后如图
A3.3.2.3 所示：

图A3.3.2.3 /etc/sudoers 文件
修改完成以后保存退出，重新恢复/etc/sudoers 的只读属性，使用如下命令：

chmod u-w /etc/sudoers

设置完成以后重启切换到“zuozhongkai”用户，这个时候sudo 命令就运行正常了，可以使
用fdsik 命令测试一下，fdisk 需要root 权限。输入如下命令：

sudo fdisk -l

如果sudo 运行正常的话就会打印出当前开发板的所有存储信息。

网络DHCP 配置

我们默认没有配置DHCP，因为ubuntu 启动以后不能直接联网，需要手动启动网卡并设置
IP 地址。这里我们配置一下网络DHCP，这样系统启动以后就会自动设置好网络。正点原子的
ALPHA 开发板有两个网卡，在linux 系统下的网卡名字为eth0 和eth1，我们以eth0 为例，讲
解一下如何配置其DHCP，输入如下命令：

su //切换到root 用户
echo auto eth0 > /etc/network/interfaces.d/eth0
echo iface eth0 inet dhcp >> /etc/network/interfaces.d/eth0
/etc/init.d/networking restart

设置好以后重启开发板，eth0 网卡就会默认打开，可以直接上网。eth1 网卡同理，支持将
上述命令中的eth0 换为eth1 即可。

安装软件

至此，ubuntu 根文件系统已经完全在开发板上运行起来了，如果要安装什么软件的话直接
使用apt 工具即可，和我们在PC 下使用ubuntu 一样。比如我们安装mplayer，那么就可以直接
输入：

sudo apt-get install mplayer //安装mplayer

等待安装完成，完成以后就可以使用mplayer 了，非常的方便。

FTP 服务器搭建

我们可以在开发板上搭建一个FTP 服务器，这样就可以通过FileZilla 这样的FTP 客户端软
件和开发板之间进行文件传输。搭建方法和PC 下的Ubuntu 一模一样，参考4.1 小节即可，主
要是在开发板上安装vsftpd，然后进行简单的设置即可。
开发板上的vsftpd 部署好以后就可以使用FileZilla 来访问了，站点设置如图A3.4.4.1 所示：

图A3.4.4.1 站点设置
站点设置好以后就可以进行连接了，默认进入到“zuozhongkai”用户目录下，如图A3.4.4.2
所示：

图A3.4.4.2 FTP 访问开发板
大家可以尝试向开发板里面上传一个文件，或者从开发板里面读取一个文件到windows 下。
笔者测试从windows 向开发板发送一个文件，平均速度在11~12MB/S 左右，如图A3.4.4.3 所
示：

图A3.4.4.3 FTP 传输速度

gcc 和make 工具安装

我们可以直接用I.MX6ULL 来编译代码，只需要安装gcc 和make 工具，这两个工具的安
装很简单，输入如下命令即可：

sudo apt-get install gcc //安装gcc 编译器
sudo apt-get install make //安装make 工具

安装完成以后输入“gcc -v”查看gcc 是否安装成功，如果安装成功的话就会打印出gcc 版
本号，如图A3.4.5.1 所示：

图A3.4.5.1 gcc 版本号
从图A3.4.5.1 可以看出，当前安装的gcc 版本号为5.4.0。再输入“make -v”查看make 工
具的版本号，如果make 工具安装成功的话就会输出make 工具版本号，如图A3.4.5.2 所示：

图A3.4.5.2 make 版本号
当gcc 和make 工具都安装成功以后就可以编写一个小程序编译测试一下，比如新建一个
main.c 文件，然后在main.c 里面输入如下内容：

示例代码A3.2.5.1 main.c 文件内容
1 #include <stdio.h>
2
3 int main(void)
4 {
5 printf("hello world!\r\n");
6 return 0;
7 }

完成以后直接使用I.MX6ULL 编译，输入如下命令：

gcc main.c -o main

编译完成以后就会生成一个名为“main”的可执行文件，使用“file”命令查看此文件信
息，结果如图A3.4.5.3 所示：

图A3.4.5.3 main 文件属性
从图A3.4.5.3 可以看出，main 可执行文件是一个32 位的ARM 可执行文件，因为我们安装
的gcc 工具就是armhf 的。执行main 文件，输出“hello world!”字符串，如图A3.4.5.4 所示：

图A3.4.5.4 main 软件运行结果
注意：
由于I.MX6ULL 性能比较差，只能编译一些简单的而是代码，稍微复杂一点的代码编译就
会很慢！因此不建议在I.MX6ULL 上编译程序！
至此，关于如何在正点原子的ALPHA 开发板上搭建ubuntu 系统就讲解到这里了，由于
I.MX6ULL 性能所限，并没有跑图形化界面，大家可以根据实际需求，完成自己的定制化ubuntu
系统。