如何添加APP到Buildroot里(以瑞芯微rv1126为例)

系统架构：uboot+kernel+buildroot

Buildroot是Linux平台上一个构建嵌入式Linux系统的框架，整个Buildroot是由Makefile脚本和Kconfig配置文件构成。可以和编译Linux内核一样，通过buildroot配置，menuconfig修改，编译出一个完整的可以直接烧写到机器上运行的Linux系统软件(包含boot、kernel、rootfs以及rootfs中的各种库和应用程序)。制作的rootfs通常需要包含很多第三方软件，比如busybox，udhcpc，tftp，apache，sqlite，PHP，iptable，DNS等，为避免复杂的移植工作，在buildroot中通过menuconfig配置我们根文件系统中需要的功能，将不需要的去掉，再执行make编译，buildroot就会自动从指定的服务器上下载源码包，自动编译，自动搭建我们所需要的嵌入式根文件系统。

一、Buildroot目录介绍

buildroot
├── arch: 存放CPU架构相关的配置脚本，如arm/mips/x86，这些CPU相关的配置，在制作工具链时，编译uboot和kernel时很关键
├── board：在构建系统时，board默认的boot和kernel配置文件，以及一些板级相关脚本，存放一些默认开发板的配置补丁之类
├── boot：bootloader配置脚本目录，可以选择使用uboot作为bootloader
├── build：所有源码包解压出来的文件存放目录和编译过程的发生目录
├── configs: 板级配置文件，该目录下的配置文件记录着该机器平台或者方案使用的工具链，boot，kernel，各种应用软件包的配置
├── dl: download的简写，一些开源包下载后存在该目录；首次下载后，下次不会再从官网下载，而从dl/目录拿开源包，以节约时间 
├── docs: 存放相关的参考帮助文档
├── fs: 各种文件系统的自动构建脚本 
├── linux: 存放着kernel的自动构建脚本
├── output: 是编译出来的输出文件夹
│   ├── build: 存放解压后的各种软件包编译完成后的现场，包括主机上Buildroot所需的工具和针对目标编译的软件包
│   ├── host: 存放着制作好的编译工具链，如gcc、arm-linux-gcc等工具
│   ├── images: 存放着编译好的uboot.bin, zImage, rootfs等镜像文件，可烧写到板子里, 让linux系统跑起来
│   ├── staging：是到内部目标工具链host/的符号链接
│   └── target: 用来制作rootfs文件系统，存放Linux系统基本的目录结构，以及编译好的应用库和bin可执行文件。(buildroot根据用户配置把.ko .so .bin文件安装到对应目录中)
├── package：下面放着应用软件的配置文件，每个应用软件的配置文件有Config.in和soft_name.mk
├── support：公共的支持文档(kconfig code, libtool patches, download helpers, and more)
├── system：根目录主要骨架和相关启动初始化配置，存放文件系统目录的和设备节点的模板，这些模板会被拷贝到output/目录下，用于制作根文件系统rootfs
├── toolchain：目录中存放着各种制作工具链的脚本
├── utils：常用工具
├── CHANGES
├── Config.in
├── Config.in.legacy
├── COPYING
├── DEVELOPERS
├── Makefile
├── Makefile.legacy
└── README

二、Buildroot整体框架

Buildroot是一个自动构建框架，提供函数框架和变量命令框架，采用它的框架编写的app_pkg.mk这种Makefile格式的自动构建脚本，将被package/pkg-generic.mk这个核心脚本展开并填充到Buildroot主目录下的Makefile中。最后make all执行Buildroot主目录下的Makefile，将生成的image输出到buildroot/output中。在buildroot/package/pkg-generic.mk中通过调用同目录下的pkg-download.mk、pkg-utils.mk文件，Buildroot已经帮你自动实现下载、解压、依赖包下载编译等一系列机械化的流程。你只需要按照格式编写Makefile脚本app_pkg.mk，填充下载地址，链接依赖库的名字等一些特有的构建细节即可。总而言之，Buildroot本身提供构建流程的框架，开发者按照格式写脚本，提供必要的构建细节，配置整个系统，最后自动构建出你的系统。

注意：Buildroot整体框架与kernel类似，Config.in类似于kernel中Kconfig文件，用于配置Buildroot功能模块到最终的.config中，影响后面make过程，也是make menuconfig中呈现出来的选项，xxx.mk类似于kernel中Makefile，指定相应源码包位置和下载地址之类。Buildroot的编译流程是先从dl/xxx.tar下解压出源码到output/build/xxx，然后利用本身的配置文件(如果有的话)覆盖output/build/xxx下的配置文件，在开始编译连接完成后安装到output/相应文件夹下。使用Buildroot创建一个根文件系统编译流程：

Copy the skeleton to $(TARGET_DIR) --> Build/install all packages -->Run a number of cleanup steps --> Copy rootfs overlays --> Execute post-build scripts --> Create rootfs images --> Execute post-image scripts

执行命令：make list-defconfigs查看当前的Buildroot中支持的开发板

三、Buildroot配置介绍

首先通过make xxx_defconfig来选择一个defconfig，这个文件在config目录下，最终生成.config文件。然后通过make menuconfig进行配置，最终的配置更新在.config文件中。这样后Buildroot整体功能确定。

Target options  ---> 选择目标板架构特性。
Build options  ---> 配置编译选项。
Toolchain  ---> 配置交叉工具链，使用buildroot工具链还是外部提供。
System configuration  ---> 配置生成的根文件系统中所需功能
Kernel  ---> 配置kernel是否编译以及编译选项
Target packages  ---> 配置生成的根文件系统中的工具以及库
Filesystem images  ---> 配置生成的根文件系统的格式，是ext2还是其他
Bootloaders  ---> 配置使用哪种bootloader以及编译选项，uboot只是其中一种
Host utilities  ---> 主机使用功能
Legacy config options  ---> 以前遗留的配置选项

四、Buildroot中添加本地APP

对目标板文件系统内容进行配置主要通过make menuconfig进入Target packages选项中进行修改，但首先需要将自己的APP添加进Buildroot框架中。要添加自己的本地APP，首先需要在package/Config.in中添加指向新增APP目录的Config.in；然后在package中创建新增APP目录，并在里面添加Config.in和helloworld.mk文件；最后创建对应的APP源码目录，并在里面添加.c源文件和Makefile文件。

例如：创建本地应用helloworld过程

1、在package/Config.in修改并添加如下：

menu "Daniel private app package"
 source "package/helloworld/Config.in"
endmenu

2、创建并修改buildroot/package/helloworld/Config.in如下：

config BR2_PACKAGE_HELLOWORLD
 bool "helloworld"
 help
  This is a demo to add local app.

3、创建并修改buildroot/package/helloworld/helloworld.mk如下：

###########################################################
# helloworld
###########################################################
 
HELLOWORLD_VERSION:= 1.0.0
HELLOWORLD_SITE:= $(TOPDIR)/../app/helloworld
HELLOWORLD_SITE_METHOD:=local
HELLOWORLD_INSTALL_TARGET:=YES
 
define HELLOWORLD_BUILD_CMDS
 $(MAKE) CC="$(TARGET_CC)" LD="$(TARGET_LD)" -C $(@D) all
endef
 
define HELLOWORLD_INSTALL_TARGET_CMDS
 $(INSTALL) -D -m 0755 $(@D)/helloworld $(TARGET_DIR)/bin
endef
 
define HELLOWORLD_PERMISSIONS
 /bin/helloworld f 4755 0 0 - - - - - 
endef
 
$(eval $(generic-package))

注意：

• _VERSION结尾的变量是源码的版本
• _SITE结尾变量是源码的下载地址
• _SITE_METHOD结尾的变量是源码下载方法
• _BUILD_CMDS结尾的变量会在buildroot框架编译的时候执行，用于给源码的Makefile传递编译选项和链接选项，调用源码的Makefile。
• _INSTALL_TARGET_CMDS结尾的变量是在编译完之后，自动安装执行，一般是让buildroot把编译出来的的bin或lib拷贝到指定目录。

$(eval$(generic-package))最核心的就是这个，一定不能漏掉，不然源码不会被编译，该函数就是把整个.mk构建脚本，通过Buildroot框架的方式，展开到buildroot/目录下的Makfile中，生成的构建目标。

4、创建并修改buildroot/../app/helloworld/helloworld.c如下：

#include <stdio.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
 printf("Hello world.\n");
 
 return 0;
}

5、创建并修改buildroot/../app/helloworld/Makefile如下：

CPPFLAGS +=
LDLIBS +=
 
all: helloworld
 
analyzestack: helloworld.o
 $(CC) $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $@ $^ $(LDLIBS)
 
clean:
 rm -f *.o helloworld
 
.PHONY: all clean

6、修改buildroot/configs/rockchip_rv1126_rv1109_defconfig中添加内容如下：

BR2_PACKAGE_HELLOWORLD=y

7、这样之后就可编译Buildroot，命令行中执行./build.sh rootfs即可，会在buildroot/output/rockchip_rv1126_rv1109/build/helloworld-1.0.0中执行编译，然后安装到buildroot/output/rockchip_rv1126_rv1109/target/bin中。