0 简介

本文章介绍设计Linux开发所需的工具、环境的搭建。
本文使用的电脑系统是Linux的发行版，使用什么发行版，可以自行选择，本文主要使用Ubuntu发行版。为什么使用Linux系统，是由于在Linux系统开发时，需要使用到交叉编译器（x86_64_arm-linux-gnueabihf），而在Win10和Mac系统，均目前没有交叉编译器，无法进行编译，所以目前只有在Linux系统下才可以开发。
本章推荐使用实体机的Linux系统，以Ubuntu系统为例。许多其他资料均是在Windows系统下安装虚拟机，虚拟机中安装Linux系统。虽然Windows系统软件很丰富，但是在用笔记本开发的时候，性能往往不够，编译时间很长。并且在调试设备通信时，经常会有奇葩问题，使得通信失败，多数与虚拟机相关。为了减少这些不必要的麻烦，本文安装实体Linux系统。
对于Linux系统开发的设计者，在使用Linux系统下的软件，完全够用，在Linux系统下可以安装微信、TIM、KiCAD、WPS、Steam等等。

1 必要工具

本章所安装的所有软件、插件均无安装顺序。

1.1 VScode编译器

在Linux系统中可以使用vim、nano等编译器，但是这些不便于编写代码，并且没有文本高亮等小功能。相对来说VScode较为好用，且较为美观，可以DIY插件，通过插件可以创建自己喜欢的VScode界面。
VScode官网：
https://code.visualstudio.com/
在这里插入图片描述
直接下载deb文件，找到下载后的文件夹位置，使用dpkg安装命令安装。sudo dpkg -i code_1.55.2-1618307277_amd64.deb

推荐VScode安装的插件：

Chinese (Simplified)
ARM
C/C++
One Dark Pro
Markdown Preview Enhanced
C/C++ Snippets
C/C++ Advanced Lint
Code Runner
Include AutoComplete
Rainbow Brackets
GBKtoUTF8
vscode-icons
compareit
DeviceTree
TabNine
Gitee
以上插件建议全部安装上。

1.2 GCC交叉编译器

GCC是以GPL许可证所发行的自由软件，也是GNU计划的关键部分。GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写一款编译器，现已被大多数类Unix操作系统（如Linux、BSD、MacOS X等）采纳为标准的编译器，甚至在微软的Windows上也可以使用GCC。GCC支持多种计算机体系结构芯片，如x86、ARM、MIPS等，并已被移植到其他多种硬件平台。——摘自百度百科。
为什么使用GCC交叉编译器，主要就是使用x86的CPU编译处ARM架构的代码，其实也可以使用arm环境编译arm的文件，但是由于我们常用的arm相比与x86架构芯片性能过低，所以还是在x86上安装GCC来编译奥arm代码即可。就目前2021/6/15为止，苹果的M1芯片还是没有对应的Linux内核，虽然官方已经提供公测版，但是bug很多。我个人还是希望M1尽早有Linux的发行版操作系统。
这里使用的是linaro家的gcc交叉编译器，下面图中就是linaro官网，网址：https://www.linaro.org/projects/
在这里插入图片描述
点击download，选着gnu工具链，找到相应的文件。

选择该路径即可gnu-toolchain/10.2-2021.04-1/arm-linux-gnueabihf，其中二级目录中是gcc版本，主要是对应内的arm-linux-gnueabihf文件夹下的文件，选着对应的文件，注意文件后缀名和文件大小。
在这里插入图片描述
接下就是安装gcc工具链。
（1）在usr/local/目录下创建一个arm文件夹。sudo mkdir arm
（2）把下载好的gcc工具复制到上面创建的文件夹下。sudo cp gcc-linaro-10.2.1-2021.04-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz /usr/local/arm/
（3）在arm文件夹下将复制过来的文件解压。sudo tar -xvf gcc-linaro-10.2.1-2021.04-x86_64_arm-linux-gnueabihf
（4）此时需要添加刚才解压的文件中的bin文件夹绝对地址的环境变量。打开/etc/profile文件sudo nano /etc/profile。
（5）在profile文件中最后面添加export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-10.2.1-2021.04-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin
（6）重启即可系统reboot或者注销
（7）重启后，打开terminal输入arm-linux-gnueabihf-gcc -v
（8）有以下输出即安装成功。
在这里插入图片描述

1.3 NFS服务器

网络文件系统( NFS ) 是一种分布式文件系统协议，最初由Sun Microsystems (Sun)于1984年开发，允许客户端计算机上的用户通过计算机网络访问文件，就像访问本地存储一样。NFS与许多其他协议一样，建立在开放网络计算远程过程调用(ONC RPC) 系统之上。NFS是在征求意见稿(RFC)中定义的开放标准，允许任何人实施该协议。——摘自Wikipedia
安装NFS服务器主要就是在开发板上使用NFS挂载根文件系统，开发板上的根文件系统是由NFS挂载的，可以在电脑端直接修改NFS文件夹中相应的文件。NFS挂载该文件系统一般都是用于开发阶段，这样可以不需要反复烧写根文件系统，一般将开发好后的系统再用SD卡等烧写到开发板中。

1.3.1 NFS安装

安装NFS服务器命令，直接在terminal中输入sudo apt-get install nfs-kernel-server rpcbind
创建NFS文件夹，用来共享NFS文件夹中文件，这里在Linux文件夹下创建NFS即可，也可以在其他地方随意，~/linux$ mkdir nfs
修改NFS文件夹权限sudo chmod 777 nfs
配置NFS服务器，在/etc/exports中添加刚才创建的NFS路径和参数。/home/mannix/linux/nfs *(rw,sync,no_root_squash)
添加好配置后重启nfs服务器即可，sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

1.4 TFTP服务器

简单文件传输协议也称小型文件传输协议（Trivial File Transfer Protocol, TFTP），是一种于1981年在RFC 783中定义的简化的文件传输协议（FTP）。
小型文件传输协议非常简单，透过少量存储器就能轻松实现——这在当时是很重要的考虑因素。所以TFTP被用于引导计算机，例如没有大容量存储器的路由器。现在它仍然被用于在一个网络上主机之间传输小文件，例如从一台网络主机或服务器引导一个远程X Window System终端或其他的瘦客户端。——摘自Wikipedia
在开发板中使用tftp可以直接从电脑端加载kernel和dtb文件。

1.4.1 TFTP安装

*安装命令：sudo apt install tftp-hpa tftpd-hpa
*创建tftp文件夹：mkdir ~/linux/tftp
*修改文件权限：sudo chmod 777 ~/linux/tftp
*修改配置文件：sudo vim /etc/default/tftpd-hpa

# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/home/mannix/linux/tftp"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="-l -c -s"

*重启tftpd-hpa：sudo service tftpd-hpa restart
*查看是否安装成功：sudo service tftpd-hpa status

1.5 Minicom终端

Minicom 是一个用于类 Unix 操作系统的基于文本的调制解调器控制和终端仿真程序，最初由 Miquel van Smoorenburg 编写，并模仿流行的 MS-DOS 程序 Telix。 Minicom 包括拨号目录、ANSI 和 VT100 仿真、（外部）脚本语言和其他功能。 Minicom 是一个菜单驱动的通信程序。它还具有自动 ZMODEM 下载。
Minicom 的一个常见用途是设置远程串行控制台，这可能是 LAN 关闭时访问计算机的最后手段。只需使用带有 Minicom 软盘发行版（例如 Pitux 或 Serial Terminal Linux）的 386 笔记本电脑即可完成此操作。——摘自Wikipedia

1.5.1 Minicom安装

安装命令：sudo apt-get install minicom
配置minicom参数：sudo minicom -s
选择Serial port setup
配置如下

Serial Device      		: /dev/ttyUSB0
Hardware Flow Control 	: No

启动命令：minicom -c on

本章节到此结束，原文章中还有一些涉及到git、vim、ftp、微信、美化等均不介绍了，等着大家自己发掘，发现其中乐趣。
下一个文章主要就是讲解Linux内核移植

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