串口例程 龙芯1c_Buildroot 龙芯1C支持指南
Buildroot 龙芯1C支持指南
引子：从龙芯1C预订拿到板子已经很长一段时间了，因为各种事情，一直让它呆在角落的冷宫里。昨天，愤而出去骑行，有导航出错，入的一片幽静山林，正能量爆棚，一下午休息，晚上兴致上来，看了看龙芯的说明，对rootfs部分的构建太过于麻烦，于是夜深人静，开始折腾，经由几个小时鼓捣，终于让buildroot可以支持龙芯1C-智龙开发板rootfs构建。高兴之余，觉得可以将过程写下来，可以让大家了解buildroot的构建机制，对编译工具链选择，系统包指定，以及最后的文件系统打包等都有一个细节的了解。
关于智龙开发板
智龙开发板是由 openloongson 开源社区推出的基于龙芯1C处理器的精简开发板，提供基础的硬件接口，包括一路以太网接口，一路USB Host接口，SD卡存储，2x40 pin io扩展，外置纽扣电源供电RTC。具体的信息可以参考开源龙芯社区网站和论坛。
龙芯 1C 介绍
龙芯1C芯片是基于LS232处理器核的高性价比单芯片系统，具备丰富的外设接口及片上模块，为开发者提供足够的计算能力和多应用的连接能力。可应用于指纹生物识别、物联传感等领域。
龙芯1C包含浮点处理单元，可以有效增强系统浮点数据处理能力。1C的内存接口，支持多种类型的内存，允许灵活的系统设计。支持8-bit SLC NAND或MLC NAND FLASH，提供高容量的存储扩展接口。
要点准备
龙芯处理器兼容MIPS32指令集，而且官方提供消息，在新的gcc中是对龙芯各类芯片提供主流的支持。那么也就是说我们可以通过MIPS32的GCC编译工具链编译出能够支持龙芯1C的可执行文件。
目前在开源社区存在两个非常广泛使用的Linux from scratch 开发平台，即 openWRT 和 Buildroot，两者都对MIPS32提供支持。这里我们选择Buildroot作为基础工具构建适用于龙芯1C的rootfs。
根据龙芯开源社区或者网上有限的参考资料，智龙开发板使用yaffs2作为根分区文件系统，并且整个Nand Flash分为三个分区。第一个分区为内核分区，第二个分区为根分区，第三个分区为数据区。对应的分区表如下：
# cat /proc/mtd
dev: size erasesize name
mtd0: 00e00000 00020000 "kernel"
mtd1: 06400000 00020000 "os"
mtd2: 00e00000 00020000 "data"
龙芯使用网络烧录 rootfs 指令如下：
基于 cramfs 文件系统镜像烧录指令：
PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-cramfs.img /dev/mtd1
基于 jffs2 文件系统镜像烧录指令：
PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-jffs2.img /dev/mtd1
基于 yaffs2 文件系统镜像烧录指令：
PMON>mtd_erase /dev/mtd1
PMON>devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-yaffs2.img /dev/mtd1 yaf nw
龙芯启动参数设置指令如下：
基于 cramfs 文件系统的启动参数设置：
PMON>set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=cramfs video=ls1bfb:480x272-16@70'
基于 jffs2 文件系统的启动参数设置：
PMON>set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=jffs2 video=ls1bfb:480x272-16@70'
基于 yaffs2 文件系统的启动参数设置：
set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=yaffs2 video=ls1bfb:480x272-16@70'
PMON 中的系统重启指令：
PMON>reboot
龙芯的根文件系统打包方法：
基于 cramfs 文件系统打包：
mkcramfs /root/rootfs rootfs-cramfs.img
chmod 777 rootfs-cramfs.img
# 或者自带工具
mkfs.cramfs /root/rootfs rootfs-cramfs.img
chmod 777 rootfs-cramfs.img
Note
使用 chmod 777 rootfs-cramfs.img 修改文件系统权限，是为了防止出现无法烧写的情况。
基于 jffs2 文件系统打包：
mkfs.jffs2 -r /root/rootfs -o rootfs-jffs2.img -e 0x20000 --pad=0x2000000 -n
chmod 777 rootfs-jffs2.img
基于 yaffs2 文件系统打包：
mkyaffs2image /root/rootfs rootfs-yaffs2.img
chmod 777 rootfs-yaffs2.img
Note
这里需要注意的是，打包 yaffs2 文件系统镜像所使用的命令为 mkyaffs2image 而不是 Buildroot 中默认打包 yaffs2 的 mkyaffs2 指令。两者由不同的软件包生成，命令也不相同。
Buildroot MIPS 构建
在拿到智龙开发板，并了解了上面的准备工作，就可以开始 MIPS 版本的 Buildroot 构建。目前使用的 Buildroot 来自于 buildroot 的 github 开发版本。构建更多详细信息可以参考它的 操作手册。
获取 Buildroot 源码
git clone https://github.com/pengphei/buildroot.git
安装准备软件
buildroot 的构建需要依赖以下软件或者库：
which
sed
make (3.81及以上版本)
binutils
build-essential (仅用于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，需要根据构建过程中的问题，相应进行添加。
系统构建
为了构建出支持智龙开发板可用的镜像格式。在原本的 Buildroot 环境中添加了 yaffs2img 文件系统支持。该包与 Buildroot 中原有的 yaffs2 文件系统构建并不相同，需要特别注意。
智龙开发板的构建命令如下：
cd buildroot
cp configs/loongson1c_smartloong_defconfig .config
make
如果希望根据自己的需要，添加自己需要的软件包，可以执行如下命令进行根文件系统软件包的定制：
make menuconfig
Note
上述命令与 linux 内核的配置工具和使用方法完全相同。只是 buildroot 将会从网络上下载自己所需要的基础软件包以及构建工具链，在首次构建时，代码的下载和构建将会需要比较长的时间。
在 make 命令执行完成之后，会生成 output/images/rootfs.yaffs2img 文件，该文件即为可以烧录到智龙开发板中的根文件系统镜像。
镜像烧录
在完成上述的镜像构建后，可以通过 tftp 将最终的根文件系统镜像烧录到智龙开发板，相应的指令如下：
在开机后，马上按下空格键，进入 PMON 环境。
在进入 PMON 环境后，执行如下指令序列完成镜像烧录，和重新启动系统。
擦出 rootfs 分区以及烧录 rootfs 镜像：
PMON> mtd_erase /dev/mtd1
PMON> devcp tftp://192.168.x.xxx/rootfs-yaffs2.img /dev/mtd1 yaf nw
设置内核启动参数：
PMON> set append 'root=/dev/mtdblock1 console=ttyS2,115200 rootfstype=yaffs2'
重启系统：
reboot
系统使用
在完成 Buildroot 根文件系统烧录之后，可以开始使用自己选择的构建工具，对系统进行测试，或者根据自己的需要对编译的程序进行测试。
连接以太网络
在默认的 buildroot 系统中，开机并没有默认连接网络。可以通过下述命令连接以太网，以及启用 DHCP 获取 IP 地址。
ifconfig eth0 up
dhcpcd eth0
通过上述两条命令，可以连接以太网络，并启用 DHCP 服务，获取 IP 地址。
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