1）实验平台：正点原子Linux开发板

2）摘自《正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南》

关注官方微信号公众号，获取更多资料：正点原子

第四章开发环境搭建

要进行裸机开发肯定要先搭建好开发环境，我们在开始学习STM32的时候肯定需要安装一堆的软件，比如MDK、IAR、串口调试助手等等，这个就是STM32的开发环境搭建。同样的，要想在Ubuntu下进行Cortex-A(I.MX6U)开发也需要安装一些软件，也就是网上说的开发环境搭建，环境搭建好以后我们就可以进行开发了。环境搭建分为Ubuntu和Windows，因为我们最熟悉Windows，所以代码编写、查找资料啥的肯定是在Windows下进行的。但是Linux开发又必须在Ubuntu下进行，所以还需要搭建Ubuntu下的开发环境，主要是交叉编译器的安装，本章我们就分为Ubuntu和Windows，讲解这两种操作系统下的环境搭建。

4.1Ubuntu和Windows文件互传

在开发的过程中会频繁的在Windows和Ubuntu下进行文件传输，比如在Windwos下进行代码编写，然后将编写好的代码拿到Ubuntu下进行编译。Windows和Ubuntu下的文件互传我们需要使用FTP服务，设置方法如下：

1、开启Ubuntu下的FTP服务

打开Ubuntu的终端窗口，然后执行如下命令来安装FTP服务：

sudo apt-get install vsftpd

等待软件自动安装，安装完成以后使用如下VI命令打开/etc/vsftpd.conf，命令如下：

sudo vi /etc/vsftpd.conf

打开以后vsftpd.conf文件以后找到如下两行：

local_enable=YES

write_enable=YES

确保上面两行前面没有“#”，有的话就取消掉，完成以后如图4.1.1所示：

修改完vsftpd.conf以后保存退出，使用如下命令重启FTP服务：

sudo /etc/init.d/vsftpd restart

2、Windows下FTP客户端安装

Windows下FTP客户端我们使用FileZilla，这是个免费的FTP客户端软件，可以在FileZilla官网下载，下载地址如下：https://www.filezilla.cn/download，下载界面如图4.1.2所示：

我们已经下载好FileZilla并放到开发板光盘中了，路径为:3、软件->FileZilla_3.39.0_win64-setup_bundled.exe，双击安装即可。安装完成以后找到安装目录，找到图标，然后发送图标快捷方式到桌面，完成以后如图4.1.3所示：

打开FileZilla软件，界面如图4.1.4所示：

3、FileZilla软件设置

Ubuntu作为FTP服务器，FileZilla作为FTP客户端，客户端肯定要连接到服务器上，打开站点管理器，点击：文件->站点管理器，打开以后如图4.1.5所示：

点击图4.1.5中的“新站点(N)”按钮来创建站点，新建站点以后就会在“我的站点”下出现新建的这个站点，站点的名称可以自行修改，比如我将新的站点命名为“Ubuntu”如图4.1.6所示：

选中新创建的“Ubuntu”站点，然后对站点的“常规”进行设置，设置如图4.1.7所示：

按照图4.1.7中设置好以后，点击“连接”按钮，第一次连接可能会弹出提示是否保存密码的对话框，点击确定即可。连接成功以后如图4.1.8所示：

连接成功以后如图4.1.8所示，其中左边就是Windows文件目录，右边是Ubuntu文件目录，默认进入用户根目录下（比如我电脑的“/home/zuozhongkai”）。但是注意观察在图4.1.8中Ubuntu文件目录下的中文目录都是乱码的，这是因为编码方式没有选对，先断开连接，点击：服务器(S)->断开连接，然后打开站点管理器，选中要设置的站点“Ubuntu”，选择“字符集”，设置如图4.1.9所示：

按照图4.1.9设置好字符集以后重新连接到FTP服务器上，重新链接到FTP服务器以后Ubuntu下的文件目录中文显示就正常了，如图4.1.10所示：

如果要将Windows下的文件或文件夹拷贝到Ubuntu中，只需要在图4.1.10中左侧的Windows区域选中要拷贝的文件或者文件夹，然后直接拖到右侧的Ubuntu中指定的目录即可。将Ubuntu中的文件或者文件夹拷贝到Windows中也是直接拖放。

4.2 Ubuntu下NFS和SSH服务开启

4.2.1 NFS服务开启

后面进行Linux驱动开发的时候需要NFS启动，因此要先安装并开启Ubuntu中的NFS服务，使用如下命令安装NFS服务：

sudo apt-get install nfs-kernel-server rpcbind

等待安装完成，安装完成以后在用户根目录下创建一个名为“linux”的文件夹，以后所有的东西都放到这个“linux”文件夹里面，在“linux”文件夹里面新建一个名为“nfs”的文件夹，如图4.2.1所示：

图4.2.1中创建的nfs文件夹供nfs服务器使用，以后我们可以在开发板上通过网络文件系统来访问nfs文件夹，要先配置nfs，使用如下命令打开nfs配置文件/etc/exports：

sudo vi /etc/exports

打开/etc/exports以后在后面添加如下所示内容：

/home/zuozhongkai/linux/nfs *(rw,sync,no_root_squash)

添加完成以后的/etc/exports如图4.2.2所示：

重启NFS服务，使用命令如下：

sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

4.2.2 SSH服务开启

开启Ubuntu的SSH服务以后我们就可以在Windwos下使用终端软件登陆到Ubuntu，比如使用SecureCRT，Ubuntu下使用如下命令开启SSH服务：

sudo apt-get install openssh-server

上述命令安装ssh服务，ssh的配置文件为/etc/ssh/sshd_config，使用默认配置即可。

4.3Ubuntu交叉编译工具链安装

4.3.1交叉编译器安装

ARM裸机、Uboot移植、Linux移植这些都需要在Ubuntu下进行编译，编译就需要编译器，我们在第三章“Linux C编程入门”里面已经讲解了如何在Liux进行C语言开发，里面使用GCC编译器进行代码编译，但是Ubuntu自带的gcc编译器是针对X86架构的！而我们现在要编译的是ARM架构的代码，所以我们需要一个在X86架构的PC上运行，可以编译ARM架构代码的GCC编译器，这个编译器就叫做交叉编译器，总结一下交叉编译器就是：

1、它肯定是一个GCC编译器。

2、这个GCC编译器是运行在X86架构的PC上的。

3、这个GCC编译器是编译ARM架构代码的，也就是编译出来的可执行文件是在ARM芯片上运行的。

交叉编译器中“交叉”的意思就是在一个架构上编译另外一个架构的代码，相当于两种架构“交叉”起来了。

交叉编译器有很多种，我们使用Linaro出品的交叉编译器，Linaro一间非营利性质的开放源代码软件工程公司，Linaro开发了很多软件，最著名的就是Linaro GCC编译工具链(编译器)，关于Linaro详细的介绍可以到Linaro官网查阅。Linaro GCC编译器下载地址如下：

https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/arm-linux-gnueabihf/，打开以后下载界面如图4.3.1.1所示：

在图4.3.1.1中有很多种GCC交叉编译工具链，因为我们所使用的I.MX6U-ALPHA开发板是一个Cortex-A7内核的开发板，因此选择arm-linux-gnueabihf，点击后面的“Binaries”进入可执行文件下载界面，如图4.3.1.2所示：

在写本教程的时候最新的编译器版本是7.3.1，但是笔者在测试7.3.1版本编译器的时候发现编译完成后的uboot无法运行。所以这里不推荐使用最新版的编译器。笔者测试过4.9版本的编译器可以正常工作，所以我们需要下载4.9版本的编译器，下载地址为：https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/arm-linux-gnueabihf/，如图4.3.1.3所示：

图4.3.1.3中有很多种交叉编译器，我们只需要关注这两种: gcc-linaro-4.9.4-2017.01-i686_arm-linux-gnueabihf.tar.tar.xz和gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz，第一个是针对32位系统的，第二个是针对64位系统的。大家根据自己所使用的Ubuntu系统类型选择合适的版本，比如我安装的Ubuntu16.04是64位系统，因此我要使用gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz。

这两种交叉编译器我们已经下载好放到了开发板光盘中，路径：5、开发工具->1、交叉编译器。我们要先将交叉编译工具拷贝到Ubuntu中，在4.2.1小节中我们在当前用户根目录下创建了一个名为“linux”的文件夹，在这个linux文件夹里面再创建一个名为“tool”的文件夹，用来存放一些开发工具。使用前面已经安装好的FileZilla将交叉编译器拷贝到Ubuntu中刚刚新建的“tool”文件夹中，操作如图4.3.1.4所示：

拷贝完成的话FileZilla会有提示，如图4.3.1.5：

在Ubuntu中创建目录：/usr/local/arm，命令如下：

sudo mkdir /usr/local/arm

创建完成以后将刚刚拷贝的交叉编译器复制到/usr/local/arm这个目录中，在终端使用命令“cd”进入到存放有交叉编译器的目录，比我前面将交叉编译器拷贝到了目录“/home/zuozhongkai/linux/tool”中，然后使用如下命令将交叉编译器复制到/usr/local/arm中：

sudo cp gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz /usr/local/arm/ -f

操作步骤如图4.3.1.6所示：

拷贝完成以后在/usr/local/arm目录中对交叉编译工具进行解压，解压命令如下：

sudo tar -vxf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz

等待解压完成，解压完成以后会生成一个名为“gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf”的文件夹，这个文件夹里面就是我们的交叉编译工具链。

修改环境变量，使用VI打开/etc/profile文件，命令如下：

sudo vi /etc/profile

打开/etc/profile以后，在最后面输入如下所示内容：

export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

添加完成以后的/etc/profile如图4.3.1.7所示：

修改好以后就保存退出，重启Ubuntu系统，交叉编译工具链(编译器)就安装成功了。

4.3.2 安装相关库

在使用交叉编译器之前还需要安装一下其它的库，命令如下：

sudo apt-get install lsb-core lib32stdc++6

等待这些库安装完成。

4.3.3交叉编译器验证

首先查看一下交叉编译工具的版本号，输入如下命令：

arm-linux-gnueabihf-gcc -v

如果交叉编译器安装正确的话就会显示版本号，如图4.3.3.1所示：

从图4.3.3.1中可以看出当前交叉编译器的版本号为4.9.4，说明交叉编译工具链安装成功。第三章“Linux C编程入门”中使用Ubuntu自带的GCC编译器，我们用的是命令“gcc”。要使用刚刚安装的交叉编译器的时候使用的命令是“arm-linux-gnueabihf-gcc”，“arm-linux-gnueabihf-gcc”的含义如下：

1、arm表示这是编译arm架构代码的编译器。

2、linux表示运行在linux环境下。

3、gnueabihf表示嵌入式二进制接口。

4、gcc表示是gcc工具。

最好的验证验证方法就是直接编译一个例程，我们就编译第一个裸机例程“1_leds”试试，裸机例程在开发板光盘中的路径为：1、程序源码->1、裸机例程-> 1_leds。在前面创建的linux文件夹下创建driver/board_driver文件夹，用来存放裸机例程，如图4.3.3.2所示：

将第一个裸机例程“1_leds”拷贝到board_driver中，然后执行make命令进行编译，如图4.3.3.3所示：

从图4.3.3.3可以看到例程“1_leds”编译成功了，编译生成了led.o和led.bin这两个文件，使用如下命令查看led.o文件信息：

file led.o

结果如图4.3.3.4所示：

从图4.3.3.4可以看到led.o是32位LSB 的ELF格式文件，目标机架构为ARM，说明我们的交叉编译器工作正常。

4.4 Source Insight软件安装和使用

4.4.1 Source Insight安装

Source Inisght是一款功能强大的代码编辑、阅读工具，工作在Windows下，我们可以用Source Insight来进行代码编写和阅读，编写完成以后将代码拷贝到Ubuntu中去编译即可。Source Insight下载地址为：https://www.sourceinsight.com/download/，如图4.4.1.1所示：

我们已经下载好并放到了开发板光盘中，路径为：3、软件->Source Insight 4.0->sourceinsight4096-setup.exe，双击“sourceinsight4096-setup.exe”即可开始安装，首先是图4.4.1.2所示欢迎界面：

点击图4.4.1.2中的“Next”按钮进入下一步，如图4.4.1.3所示：

选择图4.4.1.3中的“I accept the terms in the license adreement”，然后点击“Next”按钮，进入安装目录选择界面，根据自己的实际情况选择合适的安装目录，如图4.4.1.4所示：

选择好安装目录以后点击“Next”按钮，进入图4.4.1.5所示的准备安装界面：

点击图4.4.1.5中的“Install”按钮开始安装，等待安装完成，安装完成以后如图4.4.1.6所示：

点击图4.4.1.6中的“Finish”按钮退出安装，安装成功以后会在桌面上出现Source Insight 4.0的图标，如图4.4.1.7所示：

双击图标打开Source Inisght4.0，第一次打开的话会有Licese提示，如图4.4.1.8所示：

因为Source Insight4.0是个收费软件，所以是需要购买License的，如果没有购买的话可以免费体验30天，点击图4.4.1.9中的“确定”按钮，进入图4.4.1.10所示界面：

在图4.4.1.10中，如果你已经购买了licese那么就选择第一个，如果没有购买licese的话就选择第二个免费体验30天，选择好以后点击“Next”按钮，进入图4.4.1.11所示界面：

填写图4.4.1.11中的信息，然后点击“Next”，填写好以后一路“Next”下去就可以了，打开以后的默认界面如图4.4.1.12所示：

至此Source Insight安装完成。

4.4.2 Source Insight新建工程

1、新建工程

跟MDK、IAR一样，Source Insight是需要创建工程的，但是远没有MDK和IAR那么复杂，先新建一个工程文件夹，比如test，test用来存放工程所有文件，包括Source Insight工程文件和C语言源码文件。

注意！Source Insight的工程不能有中文路径！！！！！！

注意！Source Insight的工程不能有中文路径！！！！！！

注意！Source Insight的工程不能有中文路径！！！！！！

在刚刚创建的test文件夹中新建一个SI文件夹，用来存放Source Insight的所有工程文件，完成以后如图4.4.2.1所示：

工程文件夹准备好以后就可以创建工程了，点击Source Insight的：Project->New Project，如图4.4.2.2所示：

点击“New Project”后进入图4.4.2.3所示界面：

在图4.4.2.3中设置好工程名字和路径以后点击“OK”按钮，会进入另外一个设置界面，如图4.4.2.4所示：

在图4.4.2.4中我们一般不需要做任何修改，主要是检查一下路径是否正确，如果没问题的话就点击“OK”按钮即可，进入向工程添加文件界面，如图4.4.2.5所示：

如果你的工程文件夹已经有源文件了，那么就可以按照图4.4.2.5所示方法将所有的源文件添加到工程中，添加完成以后点击“Close”按钮关闭即可。新建工程完成以后Source Insight如图4.4.2.6所示：

我们发现图4.4.2.6好像和没有新建工程的界面没有区别？那是因为我们新建的工程是个空的工程，没有任何的源文件，所以看起来没啥变化。

2、新建源文件

我们在刚刚新建的工程里面新建两个文件：main.c和main.h，先新建main.c文件，点击：File->new，如图4.4.2.7所示：

设置c文件的名字为main.c，如图4.4.2.8所示：

文件命名完成以后点击“OK”按钮，文件创建完成，main.c只是创建了但是还没有保存，更没有添加到我们的工程中，所以我们点击：File->Save，或者直接按下键盘上的“Ctrl+S”键来保存，保存界面如图4.4.2.9所示：

设置好图4.4.2.9中的保存路径以后点击“保存”按钮即可，保存以后会弹出一个对话框，询问你是否要将刚刚保存的C文件添加到工程中，如图4.4.2.10所示：

我们肯定要选择“是”了，要将main.c添加到工程中的，添加完成以后的Source Insight界面如图4.4.2.11所示：

在图4.4.2.11中可以看到我们正在操作main.c这个文件，当前工程只有main.c这一个文件，中间部分就是我们的代码编辑区，我们可以在里面写代码。同样的方法我们在新建一个main.h头文件，

3、编写代码

我们在工程中创建了main.c和main.h两个源文件，接下来在这两个文件中编写代码，在main.c和main.h中分别写入如下代码：

示例代码4.4.2.1 main.c文件代码

1 #include "main.h"

2 #include "stdio.h"

3

4void main(int argc,char*argv[])

5{

6 printf("this is a test file");

7}

8

示例代码4.4.2.2 main.h文件代码

9 #ifndef _MAIN_H

10 #define _MAIN_H

11

12

13 #endif

编写完成以后Source Insight界面如图4.4.2.12所示：

4、工程同步

代码编写完成以后需要对Source Insight做一次同步操作，同步的目的是为了可以进行函数跟踪，比如MDK中直接跳转到某个函数的定义处查看函数源码。同步的方法很简单，点击Project->Synchronize Files，如图4.4.2.13所示：

点击“Synchronize Files”以后打开同步对话框，如图4.4.2.14所示：

按照图4.4.2.14所示设置同步，设置好以后点击“Start”开始同步，等待同步完成，如果工程很小的话同步速度会很快！可能看不到同步的过程，如果工程比较大的话同步就会多花一点时间。

关于Source Insight的安装以及使用就讲解到这里，大家自行多练习几遍Source Insight创建工程和新建文件操作。

4.4.3 Source Insight解决中文乱码

第一次装好Source Insight，如果打开有中文的文件，可能中文显示会乱码，如图4.4.3.1所示：

这是因为编码方式没有选对，点击Options->Preferences…，如图4.4.3.2所示：

打开以后按照图4.4.3.3所示设置：

将文件编码改为GB2312以后中文显示就正常了，如果中文还是显示乱码的话那就试着将图4.4.3.3中的“Default line ending”改为“Unix(LF)”，将“Defaultencoding”改为“UTF8”,如图4.4.3.4所示：

这是因为Linux下是UTF-8编码的，如果你的工程是从Linux下拷贝出来的，那么肯定就要使用UTF8编码才能正常显示。中文正常显示如图4.4.3.5所示：