為pcDuino3 Nano構(gòu)建Linux 4.x + Lubuntu操作系統(tǒng)

本文參考eewiki上A20-OLinuXino-LIME的系統(tǒng)構(gòu)建流程，為pcDuino3 Nano Lite交叉編譯Mainline U-Boot和Kernel 4.x，并運(yùn)行Lubuntu 14.04圖形桌面。

兔子使用的交叉編譯主機(jī)環(huán)境為Xeon E5620服務(wù)器和Ubuntu Server 14.04 64-bit操作系統(tǒng)，而交叉編譯需要的Linaro GCC為32-bit版本，因此需要安裝相關(guān)32-bit庫(kù)。

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install libc6:i386 libstdc++6:i386 libncurses5:i386 zlib1g:i386

下載交叉編譯工具，并將環(huán)境變量CC設(shè)置為編譯器的路徑和名稱前綴。
wget -c https://releases.linaro.org/14.09/components/toolchain/binaries/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux.tar.xz

tar xf gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux.tar.xz

export CC=`pwd`/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-4.9-2014.09_linux/bin/arm-linux-gnueabihf-

深入命令查看GCC版本來(lái)驗(yàn)證交叉編譯工具的配置，如果報(bào)錯(cuò)請(qǐng)檢查32-bit庫(kù)是否安裝正確。

${CC}gcc --version

編譯U-Boot
從U-Boot官方Git倉(cāng)庫(kù)下載U-boot源碼。
git clone git://git.denx.de/u-boot.git

cd u-boot/

git checkout v2015.10 -b tmp

使用pcDuino 3 Nano的配置文件進(jìn)行配置。

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} Linksprite_pcDuino3_Nano_defconfig

編譯U-Boot，這里采用4線程加速編譯。

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} -j4

編譯完成后，在U-Boot目錄下會(huì)生成u-boot-sunxi-with-spl.bin文件，即為包含了A20初級(jí)Bootloader和U-Boot的鏡像。

編譯Linux 4.x Kernel
eewiki上使用了Robert Nelson編寫的編譯腳本來(lái)簡(jiǎn)化Kernel編譯過(guò)程。下載編譯腳本，并根據(jù)需要選擇要編譯的Kernel版本。本例使用4.1.x版本。

git clone https://github.com/RobertCNelson/armv7-lpae-multiplatform
cd armv7-lpae-multiplatform/

選擇Linux 4.1.x Longterm版：
git checkout origin/v4.1.x -b tmp
選擇Linux 4.2.x Stable版：
git checkout origin/v4.2.x -b tmp
選擇Linux 4.3.x Prepatch版：
git checkout origin/v4.3.x -b tmp

運(yùn)行build_kernel.sh腳本開始編譯。腳本會(huì)自動(dòng)下載并配置交叉編譯工具，從Kernel官方Git倉(cāng)庫(kù)下載源碼并開始編譯。

./build_kernel.sh

期間會(huì)進(jìn)入menuconfig界面。由于腳本是為多平臺(tái)設(shè)計(jì)的，用戶可以根據(jù)需要裁剪不需要的平臺(tái)和模塊支持。

編譯完成后，在deploy目錄下會(huì)生成zImage鏡像文件，modules和firmware壓縮包。

獲取RootFS
eewiki提供了兩種可供選擇的精簡(jiǎn)版根文件系統(tǒng)，分別為Ubuntu 14.04和Debian 8。本文選擇使用Ubuntu系統(tǒng)。下載并解壓rootfs：

wget -c https://rcn-ee.com/rootfs/eewiki/minfs/ubuntu-14.04.3-minimal-armhf-2015-09-07.tar.xz

tar xf ubuntu-14.04.3-minimal-armhf-2015-09-07.tar.xz

另附Dibian 8的下載地址：
https://rcn-ee.com/rootfs/eewiki/barefs/debian-8.2-bare-armhf-2015-09-07.tar.xz

制作啟動(dòng)SD卡（MicroSD）
將TF卡通過(guò)USB讀卡器連接編譯主機(jī)，清除分區(qū)表sdX為對(duì)應(yīng)的SD卡設(shè)備，如果使用主機(jī)自帶的讀卡器，則可能識(shí)別為mmcblkX。

sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1M count=10

通過(guò)gparted或fdisk等工具為SD卡重新分區(qū)并格式化SD卡，本例使用Sandisk 8GB Class10 MicroSD卡。

分區(qū)后向SD卡寫入編譯好的Bootloader。
sudo dd if=./u-boot/u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdX bs=1024 seek=8

掛載SD卡分區(qū)。
sudo mkdir -p /media/boot/
sudo mkdir -p /media/rootfs/
sudo mount /dev/sdX1 /media/boot/
sudo mount /dev/sdX2 /media/rootfs/

將deploy目錄下的zImage文件復(fù)制到BOOT分區(qū)，同時(shí)將設(shè)備樹文件也解壓到BOOT分區(qū)，此處文件名中的kernel_version會(huì)根據(jù)不同的Kernel版本發(fā)生變化。

sudo cp deploy/(kernel_version).zImage /media/boot/zImage
sudo tar xfv deploy/(kernel_version)-dtbs.tar.gz -C /media/boot/

（這里還沒(méi)有找到選擇編譯Nano設(shè)備樹的配置，本例實(shí)際使用的文件是從網(wǎng)上找到的：https://github.com/Thermionix/arch-satnav/blob/master/uBoot-pcDuino-Nano/sun7i-a20-pcduino3-nano.dtb）

在BOOT分區(qū)新建一extlinux目錄和配置文件。
sudo mkdir -p /media/boot/extlinux/
sudo nano /media/boot/extlinux/extlinux.conf
配置用于指定Kernel、Device Tree和RootFS位置，其內(nèi)容如下：
label Linux 4.x
kernel ../zImage
append root=/dev/mmcblk0p2
fdtdir ../

最后復(fù)制根文件系統(tǒng)到第二個(gè)分區(qū)。

sudo tar xfvp ubuntu-14.04.3-minimal-armhf-2015-09-07/armhf-rootfs-ubuntu-trusty.tar –C /media/rootfs

將編譯Kernel生成的驅(qū)動(dòng)模塊也復(fù)制到該分區(qū)。

修改根文件系統(tǒng)分區(qū)下的etc/fstab文件，加入如下內(nèi)容。

/dev/mmcblk0p2 / auto errors=remount-ro 0 1
/dev/mmcblk0p1 /boot auto errors=remount-ro 0 1

修改etc/network/interfaces文件自動(dòng)配置網(wǎng)卡和DHCP。

auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet dhcp

卸載并移除SD卡。

sync
sudo umount /media/boot
sudo umount /media/rootfs

為pcDuino3 Nano連接USB 5V2A電源、HDMI顯示器、USB鍵盤鼠標(biāo)，插入制作好的SD卡，上電啟動(dòng)。

本系統(tǒng)從U-Boot開始就能夠支持HDMI、Ethernet和USB設(shè)備，因此除了從SD卡啟動(dòng)操作系統(tǒng)外還可以選擇U盤或網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)。Ubuntu系統(tǒng)啟動(dòng)后停留在命令行登錄界面，默認(rèn)的用戶名為ubuntu，密碼為temppwd。

安裝Lubuntu桌面
eewiki提供的Ubuntu為精簡(jiǎn)版本，這樣一來(lái)用戶可以方便的選擇安裝不同的桌面。本文選擇Lubuntu桌面。

通過(guò)命令行界面登錄Ubuntu，然后從Ubuntu源在線安裝桌面。

suto apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install lubuntu-desktop

經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的安裝等待后，重啟系統(tǒng)就可以進(jìn)入桌面了。