《I.MX6U用户快速体验》第四章 ATK I.MX6U交叉编译

正点原子

1）实验平台：正点原子i.MX6ULL Linux阿尔法开发板
2)  章节摘自【正点原子】《I.MX6U用户快速体验》
3）购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?&id=603672744434
4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boards/arm-linux/zdyz-i.mx6ull.html
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第四章 ATK I.MX6U交叉编译

搭建交叉编译环境是学习Linux很重要的一步，正点原子提供两种交叉编译工具链。这两种交叉编译工具链解释如下图。这两种编译器都有各自的作用，我们只要在相应的实验里使用指定的交叉编译工具链即可，切勿混着用。

图4 1 资料提供的两种交叉编译工具链

很多用户容易将上面两种交叉编译工具搞混。我们只需要知道上面的第二种通用的交叉编译器去学习【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南这本教程。第一种Poky编译器是Yocto项目编译出的，常用于编译开发板光盘A-基础资料->1、例程源码->3、正点原子Uboot和Linux出厂源码及快速编译Qt应用程序到开发板上运行。
4.1 安装通用ARM交叉编译工具链
详细请看【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.x.pdf的第4.3小节，这里不再重复写了。学习教程时需要再看，我们继续往下看其他部分。
4.2 安装Poky交叉编译工具链
把开发板光盘A-基础资料->5、开发工具->1、交叉编译器->fsl-imx-x11-glibc-x86_64-meta-toolchain-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.1.0.sh拷贝到Ubuntu虚拟机
如下图本文已经把交叉编译工具拷贝到了Ubuntu虚拟机。

图4.2 1 拷贝sdk工具包到ubuntu系统里

执行下面的指令修改脚本的权限，修改权限后可以看到此脚本颜色显示改变，说明修改成功。

1. chmod u+x fsl-imx-x11-glibc-x86_64-meta-toolchain-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.1.0.sh

复制代码

直接执行脚本安装交叉编译工具，连续敲下两次回车键确认，再输入用户密码即可。本次安装的目录为脚本所指定的默认安装的目录，后面的内核编译环境的交叉编译都是按这个安装目录去操作，所以建议用户也是默认安装到/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0这个默认目录。

图4.2 2 安装sdk工具到默认的目录

使用方法也十分简单，根据上面打印出来的提示，直接使能环境变量就可以了。但是在不同终端或者切换用户时需要重新使能环境变量方可使用。

1. source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi

复制代码

图4.2 3 使能环境变量

使能环境变量后可以使用env指令查看生效的环境变量，下图为部分截图，可以看出使能了这个环境变量后gcc已经配置好编译时所用的参数，如硬浮点参数-mfpu=neon -mfloat-abi=hard。使用硬浮点交叉编译，可以使用CPU自带FPU。下图为环境变量部分截图。
env

图4.2 4 查看使能后的环境变量

使用arm-poky-linux-gnueabi-gcc -v指令可以查看gcc版本，表明环境变量已经生效。

1. arm-poky-linux-gnueabi-gcc --version

复制代码

图4.2 5 查看gcc版本信息

要使用此编译器编译内核和U-boot还需要安装以下软件。

1. sudo apt-get update                // 先更新软列表
   
2. sudo apt-get install lzop        // 安装lzop工具，用于生成压缩或解压镜像
   
3. sudo apt-get install libncurses* // 安装ncurese相关库，U-boot或者内核菜单显示时需要

复制代码

4.3 编译出厂源码U-boot
将开发板光盘A-基础资料->1、例程源码->3、正点原子Uboot和Linux出厂源码->uboot-imx-2016.03-2.1.0-gxxxxxx-vxx.tar.bz（x代表未版本，可能为.xz格式或者.bz2格式） U-boot源码解压到Ubuntu拷贝到虚拟机Ubuntu家目录（当前用户目录）下，使用tar指令解压。
先在家目录创建一个IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0目录，并将U-boot源码解压到此目录。

1. mkdir -p IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0
   
2. tar xf uboot-imx-2016.03-2.1.0-gd3f0479-v1.4.tar.xz -C IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0/
   
3. cd IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0
   
4. ls
   

复制代码

图4.3 1 拷贝U-boot源码到Ubtuntu虚拟机

在编译U-boot之前，前提需要先安装4.2小节的Poky交叉编译工具链。
我们在Linux源码里写了一个脚本，脚本里已经配置好deconfig文件，和编译的目标文件。我们直接执行build.sh，即可编译U-boot源码。编译的目标文件会在当前U-boot源码顶层目录下的tmp文件夹里。
build.sh                // 开始编译出厂U-boot源码，生成u-boot.imx，第一级启动引导文件。
复制代码

图4.3 2 执行build.sh脚本，编译U-boot源码

编译完成后查看当前目录下的tmp文件夹编译的文件目标，*imx是已经添加头部信息的U-boot镜像，可直接使用dd指令烧写到TF卡和开发板上的eMMC储存设备，详细请参考【正点原子】I.MX6U 开发板文件拷贝及固件更新参考手册V1.x.pdf；*bin是未添加状信息的U-boot镜像，需要使用【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南里所说的imxdownload工具烧写。

图4.3 3 编译完成并查看编译的目标文件

4.4 编译出厂源码内核及模块
将开发板光盘A-基础资料->1、例程源码->3、正点原子Uboot和Linux出厂源码->linux-imx-4.1.15-2.1.0-gxxxxxx-vxx.tar.xz（x代表未知版本，可能为.xz格式或者.bz2格式）Linux源码拷贝到Ubuntu拷贝到虚拟机Ubuntu家目录（当前用户目录）下，使用tar指令解压。
首先在家目录下创建IMX6/linux-imx-4.1.15-2.1.0目录，我们将Linux源码解压到此目录下。

1. mkdir -p IMX6/linux-imx-4.1.15-2.1.0
   
2. tar xf linux-imx-4.1.15-2.1.0-gb78e551-v1.4.tar.xz -C IMX6/linux-imx-4.1.15-2.1.0/
   
3. cd IMX6/linux-imx-4.1.15-2.1.0
   
4. ls

复制代码

图4.4 1解压Linux源码后查看内核源码目录下的文件

在编译内核之前，前提需要先安装4.2小节的Poky交叉编译工具链。
我们在Linux源码里写了一个脚本，脚本里已经配置好deconfig文件，和编译的目标文件。我们直接执行build.sh，即可编译Linux源码。编译的目标文件会在当前Linux源码顶层目录下的tmp文件夹里。

1. build.sh                // 开始编译出厂Linux源码，包括zImage，dtb和modules。

复制代码

图4.4 2 执行build.sh编译Linux源码

编译完成，及查看tmp目录下的编译目标文件，如下图，包含很多dtb文件（设备树），及Linux内核zImage，还有modules.tar.bz2（内核模块）。

图4.4 3 编译完成及查看编译后的目标文件

更新内核的方法请参考【正点原子】I.MX6U 开发板文件拷贝及固件更新参考手册V1.x.pdf文档。
4.6 编译出厂Qt GUI综合Demo
在编译出厂Qt GUI之前，前提需要先安装4.2小节的Poky交叉编译工具链。
拷贝开发板光盘A-基础资料->1、例程源码->9、Qt综合例程源码下的QDestkop文件夹到Ubuntu虚拟机。如下图，编者已经拷贝到虚拟机家目录（用户目录）下，查看QDesktop目录下的文件如下。

图4.6 1 拷贝QDesktop工程到Ubuntu虚拟机

使能第4.2小节的交叉编译环境变量。

1. source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi

复制代码

图4.6 2 使能交叉编译环境变量

执行qmake，生成Makefile，用于编译。

1. qmake

复制代码

图4.6 3 生成Makefile用于编译

执行make，开始编译Qt综合Demo。
make -j 16        // -j 16是允许最大同时16条编译任务同时执行，16一般取分配虚拟机的核心数的2倍


编译过和中有报警告，可忽略。编译完成如下图，编译得到的QDesktop文件，可以直接拷贝到出厂系统下直接执行./QDestkop即可。

图4.6 4 编译成功，生成QDesktop可执行文件

在开发板运行后的桌面如下，Qt Demo的用法都在每个App里右上角的“关于”页面可查看。

图4.6 5 出厂GUI第一屏演示

4.7 编译一个简单的c文件
在编译出厂Qt GUI之前，前提需要先安装4.2小节的Poky交叉编译工具链。
本文新建一个test文件夹，在test文件夹下编辑一个main.c文件，使用vi/vim指令，复制下面的内容。程序功能是打印一句“hello world!”，拷贝以下内容到vi/vim编辑器窗口里。按i进入插入模式，右键进行粘贴内容，粘贴成功后按ESC键退出编辑模式，然后输入:wq保存并退出。

1. mkdir test
   
2. cd test
   
3. vi main.c
   
4. 在main.c复制粘贴下面的内容。
   
5. #include <stdio.h>
   
6. int main(void)
   
7. {
   
8.         printf("hello world!\n");
   
9.         return 0;
   
10. }
    

复制代码

如果您在上文已经使能过环境变量就不用再执行下面这一步了。
source /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.1.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi


编译main.c文件，指令解释
（1）$CC ：$是取值符号，取终端的环境变量CC的值.
（2）main.c ：c文件
（3）-o ：参数-o，后面加编译的目标文件
$CC main.c -o main
或者写成下面这样来编译main.c文件也是可以的，实际是把$CC的值换成了如下，下面为一条指令，由于PDF格式问题，建议分段复制。

1. arm-poky-linux-gnueabi-gcc  -march=armv7ve -mfpu=neon  -mfloat-abi=hard -mcpu=cortex-a7 --sysroot=$SDKTARGETSYSROOT main.c -o main

复制代码

图4.7 1 编译main.c

编译好的main文件，直接拷贝到出厂系统里，在串口终端执行./main，结果是串口打印一句“hello world!”。