Linux环境开发指南

2015年5月30日 (六) 15:49的最后版本

[编辑] 搭建 SylixOS Linux 编译环境

笔者的主机操作系统是 ubuntu-12.04，使用的是普通用户 user。

[编辑] 安装开发工具

编译 Qemu 需要用到主机系统的 g++ 编译器，而下载 SylixOS 源代码需要 Git 工具，修改配置文件需要用到 vim 编辑器，

如果你的系统不具备这些工具，请先执行如下命令安装它们到你的系统：

sudo apt-get install build-essential 
sudo apt-get install git
sudo apt-get install vim

[编辑] 下载 SylixOS 源代码

打开终端，创建一个名为 sylixos_workspace 的目录（下文约定该目录是 /home/user/sylixos_workspace 目录，即 ~/sylixos_workspace），

cd ~
mkdir sylixos_workspace

进入该目录，输入如下命令即可下载 SylixOS Base工程、mini2440开发板BSP工程、示例工程等：

cd sylixos_workspace
git clone http://git.sylixos.com/repo/sylixos-base.git
git clone http://git.sylixos.com/repo/bspmini2440.git
git clone http://git.sylixos.com/repo/examples.git
git clone http://git.sylixos.com/repo/tools.git
git clone http://git.sylixos.com/repo/qemu-mini2440.git

sylixos-base 是 SylixOS Base 工程，里面包含了 libsylixos 和 libcextern 子工程，输入如下命令初始化和更新子工程：

cd sylixos-base
git submodule init
git submodule update
cd ..

[编辑] 安装交叉编译器

交叉编译器的下载地地址是 https://launchpad.net/gcc-arm-embedded/4.9/4.9-2015-q1-update/+download/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q1-20150306-linux.tar.bz2

下载的交叉编译器压缩包是 gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q1-20150306-linux.tar.bz2。

输入如下命令将其解压到 /usr/lib 目录：

sudo tar jxvf gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q1-20150306-linux.tar.bz2 -C /usr/lib

输入如下命令将解压后的目录重命名为 /usr/lib/gcc-arm-none-eabi 目录（避免编译器升级，版本号日期改变带来不必要的问题）：

sudo mv /usr/lib/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q1/ /usr/lib/gcc-arm-none-eabi

由于 SylixOS 修改了编译器的 reent.h 文件，所以使用编译器自带的 reent.h 文件将不能编译成功，需要

复制 ~/sylixos_workspace/tools/arm-none-eabi-patch/4.9/reent.h 文件到 /usr/lib/gcc-arm-none-eabi/arm-none-eabi/include/sys 目录替换原有的文件。

替换前先备份编译器原有的 reent.h 文件：

sudo mv /usr/lib/gcc-arm-none-eabi/arm-none-eabi/include/sys/reent.h /usr/lib/gcc-arm-none-eabi/arm-none-eabi/include/sys/reent.h.bak

再替换编译器原有的 reent.h 文件：

sudo cp ~/sylixos_workspace/tools/arm-none-eabi-patch/4.9/reent.h /usr/lib/gcc-arm-none-eabi/arm-none-eabi/include/sys

为了方便后续使用，修改环境变量 PATH：

vim ~/.bashrc

添加如下命令到 .bashrc 文件的末尾：

export PATH=/usr/lib/gcc-arm-none-eabi/bin:$PATH

最后重新启动终端，输入 arm-none-eabi-gcc 如果得到以下结果说明编译器安装成功：

user@ubuntu:~/sylixos_workspace$ arm-none-eabi-gcc
arm-none-eabi-gcc: fatal error: no input files
compilation terminated.

[编辑] 编译 SylixOS

[编辑] 编译SylixOS Base工程

sylixos-base工程包含了SylixOS操作系统libsylixos和SylixOS进程C库libextern子工程。

打开sylixos-base下的config.mk，修改为如下：

#*********************************************************************************************************
# SylixOS Base Project path
#*********************************************************************************************************
SYLIXOS_BASE_PATH = /home/user/sylixos_workspace/sylixos-base

#*********************************************************************************************************
# Toolchain prefix
#*********************************************************************************************************
TOOLCHAIN_PREFIX = arm-none-eabi-

#*********************************************************************************************************
# Debug options (debug or release)
#*********************************************************************************************************
DEBUG_LEVEL = debug

输入 make 命令以编译：

make 

编译耗费的时间视你的机器的性能而定，一般需要10分钟。

最后libsylixos子工程生成静态库文件libsylixos.a和libdsohandle.a及libvpmpdm.a、动态库文件libvpmpdm.so、内核模块xinput.ko

和xsiipc.ko、符号表文件symbol.c和symbol.h（位于/home/user/sylixos_workspace/sylixos-base/libsylixos/Debug目录）。

libextern子工程生成静态库文件libcextern.a和动态库文件libcextern.so（位于/home/user/sylixos_workspace/sylixos-base/libcextern/Debug目录）。

[编辑] 编译bspmini2440工程

bspmini2440工程是移植SylixOS操作系统到mini2440开发板的BSP工程。

打开bspmini2440下的config.mk，修改为如下：

#*********************************************************************************************************
# SylixOS Base Project path
#*********************************************************************************************************
SYLIXOS_BASE_PATH = /home/user/sylixos_workspace/sylixos-base

#*********************************************************************************************************
# Toolchain prefix
#*********************************************************************************************************
TOOLCHAIN_PREFIX = arm-none-eabi-

#*********************************************************************************************************
# Debug options (debug or release)
#*********************************************************************************************************
DEBUG_LEVEL = debug

输入 make 命令以编译：

make 

最后生成ELF文件bspmini2440.elf和二进制文件bspmini2440.bin（位于/home/user/sylixos_workspace/bspmini2440/Debug目录）。

[编辑] 编译examples工程

examples工程是示例工程，包括应用程序工程、内核模块工程、库工程。

打开examples下的config.mk，修改为如下：

#*********************************************************************************************************
# SylixOS Base Project path
#*********************************************************************************************************
SYLIXOS_BASE_PATH = /home/user/sylixos_workspace/sylixos-base

#*********************************************************************************************************
# Toolchain prefix
#*********************************************************************************************************
TOOLCHAIN_PREFIX = arm-none-eabi-

#*********************************************************************************************************
# Debug options (debug or release)
#*********************************************************************************************************
DEBUG_LEVEL = debug

输入 make 命令以编译：

make 

examples工程包含了三个子工程：应用程序示例工程hello_world、内核模块示例工程hello_module、库示例工程hello_library。

• 应用程序示例工程hello_world会生成应用程序可执行文件hello_world（位于/home/user/sylixos_workspace/examples/hello_world/Debug目录）。

• 内核模块示例工程hello_module会生成内核模块文件hello_module（位于/home/user/sylixos_workspace/examples/hello_module/Debug目录）。

• 库示例工程hello_library会生成静态库文件libhello_library.a和动态库文件libhello_library.so

（位于/home/user/sylixos_workspace/examples/hello_library/Debug目录）。

[编辑] 搭建 SylixOS Linux 仿真环境

[编辑] 编译 qemu-mini2440

• 下载 qemu-mini2440 源代码

输入如下命令下载 qemu-mini2440 的源代码到 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440-src 目录：

cd /home/user/sylixos_workspace 
git clone https://github.com/SylixOS/qemu-mini2440.git qemu-mini2440-src

• 配置 qemu-mini2440

输入如下命令配置 qemu-mini2440：

cd qemu-mini2440-src
 ./configure --target-list=arm-softmmu

如果出现如下提示：

Error: zlib check failed
Make sure to have the zlib libs and headers installed.

那么输入如下命令安装 zlib 开发包：

sudo apt-get install zlib1g-dev 

同样，如果出现如下提示：

Error: sdl check failed

则输入如下命令安装 sdl1.2 开发包：

sudo apt-get install libsdl1.2-dev 

• 编译 qemu-mini2440

输入如下命令编译：

make

正确编译之后，会在 arm-softmmu 子目录下生成 qemu-system-arm 文件。

输入如下命令将其复制到 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440 目录：

cp ./arm-softmmu/qemu-system-arm /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440

[编辑] 配置 qemu 的网络功能

qemu 支持多种网络链接方式，其中最常用的就是桥接(bridge)。 这需要依赖内核的 tun/tap 模块的支持。

• 输入如下命令安装必要的工具包:

sudo apt-get install uml-utilities
sudo apt-get install bridge-utils

• 输入如下命令查看 /dev/net/tun 文件:

ls -l /dev/net/tun 
crw-rw-rwT 1 root root 10, 200 Apr 15 02:23 /dev/net/tun

如果该文件存在，这表明内核已经支持开启了 tun 支持，在 ubuntu-12.04 中，这个功能默认已经开启。

如果该文件不存在，则需要加载 tun 模块，并创建 /dev/net/tun 文件。

• 修改 /etc/network/interfaces 文件，笔者的文件内容如下所示（示例文件位于 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440/ubuntu-12.04 目录）：

# This file describes the network interfaces available on your system
# and how to activate them. For more information, see interfaces(5).

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary network interface
auto eth0
#NetworkManager#iface eth0 inet dhcp

auto br0
iface br0 inet dhcp
   bridge_ports eth0

• 添加 /etc/qemu-ifup 和 /etc/qemu-ifdown 脚本。

默认情况下，当 qemu 使用 tap 设备时，会执行 /etc/qemu-ifup 和 /etc/qemu-ifdown 这两个脚本。

我们需要创建这两个脚本，然后为它们加上可执行权限(使用chmod +x)。

创建 /etc/qemu-ifup 脚本，内容如下所示（示例文件位于 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440/ubuntu-12.04 目录）：

#!/bin/sh

echo sudo tunctl -u $(id -un) -t $1
sudo tunctl -u $(id -un) -t $1

echo sudo ifconfig $1 0.0.0.0 promisc up
sudo ifconfig $1 0.0.0.0 promisc up

echo sudo brctl addif br0 $1
sudo brctl addif br0 $1

echo brctl show
brctl show

sudo ifconfig br0 192.168.7.20

创建 /etc/qemu-ifdown 脚本，内容如下所示（示例文件位于 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440/ubuntu-12.04 目录）：

#!/bin/sh

echo sudo brctl delif br0 $1
sudo brctl delif br0 $1

echo sudo tunctl -d $1
sudo tunctl -d $1
 
echo brctl show
brctl show

输入如下命令为 /etc/qemu-ifup 和 /etc/qemu-ifdown 脚本加上可执行权限：

chmod +x /etc/qemu-ifup
chmod +x /etc/qemu-ifdown

• 最后需要重启计算机，使新的 /etc/network/interfaces 配置文件生效。

[编辑] 运行 qemu-mini2440 虚拟机

进入 /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440 目录：

cd /home/user/sylixos_workspace/qemu-mini2440

输入如下命令执行 nandCreator.sh 脚本：

chmod +x nandCreator.sh
./nandCreator.sh

执行完成后，会在当前目录生成一个名为 nand.bin 的 Nand Flash 镜像文件。

输入如下命令执行 mini2440_run.sh 脚本:

chmod +x mini2440_run.sh
./mini2440_run.sh

mini2440_run.sh 脚本的内容如下：

./qemu-system-arm -M mini2440 -show-cursor -kernel ../bspmini2440/Debug/bspmini2440.bin -serial stdio -mtdblock nand.bin -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap0

如果出现如下信息：

warning: could not configure /dev/net/tun: no virtual network emulation
Could not initialize device 'tap'

那么先手动执行如下命令：

/etc/qemu-ifup tap0

注意：不可使用 sudo 执行上一条命令，每次启动 ubuntu 后都需要手动执行一次上一条命令。