在之前的 以 QEMU 加速嵌入式系統開發 裡，利用了 buildroot 來快速建立系統軟體。而最近工作上又有需要運行圖型環境，原來打算自己找各個套件編譯，無奈相關的文件不多。而比較推荐的方式，是此buildroot此類型境來建立系統。
由於流程跟上次環境差不多，本文僅著重變更部份，與套用可運作的設定檔。
本文是以 Ubuntu 18.04 測試，來建立 ARM 的程式。
範本檔案
為了簡化示範的流程，本文會用一個預先建立的目錄結構與script，來解說命令，檔案會附在文末。請先下載下來後，放在 ubuntu 內。用以下命令解壓縮。
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tar zvxf qemu_sys_arm_xwin_template.tar.gz cd qemu_sys_arm_xwin_template |
下載編譯 Buildroot 以建立檔案系統與Toolchain
執行下列命令，下載 buildroot 套件，解壓縮並進入設定畫面
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wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2020.02.11.tar.gz tar zvxf buildroot-2020.02.11.tar.gz cd buildroot-2020.02.11 make menuconfig |
接著直接跳出，如果buildroot編譯後想重新設定，建議將 output 目錄整個刪除，會比較沒有問題。
ARM 設定
將 buildroot 範本設定檔複蓋設定檔，最後下達 make 來編譯。
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cp ../buildroot_arm_xwin_config .config make |
解壓 rootfs
完成後，會產生下列檔案
- rootfs : output/images/rootfs.tar
- toolchain 執行檔 : output/host/bin
為了符合範例script的設定，請下達下面命令，將 rootfs.tar 解開
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export PATH=`pwd`/output/host/bin:$PATH cd .. cd sim/rootfs tar vxf ../../buildroot-2020.02.11/output/images/rootfs.tar |
頭一行命令，會先指定 toolchain 的路徑，以方便後面的kernel編譯。
下載並編譯 Kernel 4.4
接下來要下載並編譯 kernel 4.4，編譯器會使用剛 buildroot 所產生的編譯器。
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cd ../devtool wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.4.1.tar.xz tar Jvxf linux-4.4.1.tar.xz cd linux-4.4.1 |
複制範本設定檔，並開始編譯
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cp ../kernel_arm_xwin_config .config make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux- bzImage dtbs -j `nproc` |
啟動 QEMU 開機
當完成上面的動作後，基本上就具備了 rootfs / kernel，就可以準備開機了。此時在 ubuntu 的圖型環境裡，下達下面的命令，來使用script開機。
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../runqemu arm |
與之前不同的是，此時啟動會跳出一個虛擬的螢目。在登入 Linux 後，可以透過下面命令來執行 xterm 程式在 XWindow 上
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export DISPLAY=:0 xterm |
XTerm執行
範本檔案變更
這個範本檔案主要提供了4個變更
- buildroot 的設定檔: 加入 X11, xterm, mesa … 的編譯
- kernel 的設定檔: 加入虛擬GPU, 圖型類支援
- runqemu: 產生虛擬螢目, 將 console 單獨輸出
- rcS: 在開始就執行 mdev -s 以免 XOrg 啟動時無適當裝置檔案
結語
編譯簡單的 X11 和 xterm 程式單然只是一個開始，後續準備讓 firefox 運行其上，當做一個 Kiosk 環境。後續的挑戰可能還不少~~ 加上 X11 的 rootfs.img 也僅僅只有 17MB，也算是蠻輕量的了，我猜 firefox 會遠遠超過這個大小。
附件
qemu_sys_arm_xwin_template.tar 範本檔案
