嵌入式开发神器:Buildroot的介绍和使用方法

引言

Buildroot 非常强大，它不仅仅是一个 构建嵌入式 Linux 根文件系统（rootfs） 的工具，更是一个 完整的嵌入式开发环境构建工具！它可以 自动构建所有开发所需的工具链、库、应用程序和环境，大大降低嵌入式开发的难度。

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Buildroot 能做什么？

1. 生成交叉编译工具链（Toolchain）

• 自动编译生成 GCC 交叉编译工具链
• 自动编译 binutils、glibc/uClibc/musl
• 生成 sysroot 目录，包含目标系统的头文件和库文件，关于 sysroot 目录的详细介绍见 https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145468785
• 支持预编译工具链（如 Linaro、Sourcery CodeBench），如果不想自己编译 GCC，也可以直接用外部工具链

以下是我利用Buildroot生成的交叉编译工具链以及交叉编译工具链里的 sysroot 目录的截图：
使用Buildroot构建嵌入式开发环境时，Buildroot 会编译生成交叉工具链，显然在编译生成交叉工具链时会一并生成 sysroot 目录。

上面这张截图的目录路径如下：

/home/book/100ask_imx6ull-sdk/Buildroot_2020.02.x/output/host

上面这张截图的目录路径如下：

/home/book/100ask_imx6ull-sdk/Buildroot_2020.02.x/output/host/arm-buildroot-linux-gnueabihf

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2. 生成嵌入式 Linux 根文件系统（RootFS）

• 自动构建 rootfs（根文件系统）
• 支持 BusyBox 作为轻量级用户空间
• 可选 glibc / uClibc / musl 作为 C 库
• 支持各种文件系统格式（ext4、squashfs、cpio 等）
  

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3. 编译 Linux 内核和设备树文件

• 自动下载和编译 Linux 内核
• 支持自定义 Kernel 配置（类似 make menuconfig）
• 支持编译 Device Tree（DTS）
  

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4. 编译 Bootloader（U-Boot）

• 自动编译 U-Boot
• 可配置不同的启动参数
• 支持不同架构的 Bootloader（如 ARM、MIPS、RISC-V）
  

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5. 编译生成eEMMC启动所需的img文件

• emmc.img 是一个完整的存储镜像文件，通常包含引导加载程序、内核镜像、设备树文件和根文件系统等。详情见 https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145367399
• 把emmc.img 烧写到开发板的eEMMC中之后整个嵌入式系统就能自动完整启动了。
  

6. 编译用户空间应用程序

• 提供大量开源软件包（如 Qt、Python、BusyBox、Dropbear SSH 等）
• 支持 make menuconfig 选择需要的应用
• 支持定制自己的软件包

比如在博文 https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145367198 中，我们就利用Buildroot将Qt的库集成到了Linux的内核中了，并且还生成了QtCreator构建工程时所需要的qmake。

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7.总结

🔹 Buildroot ≠ 只是一个 RootFS 构建工具，它还是：

• 嵌入式 Linux 交叉编译工具链的自动构建工具
• Linux Kernel 和 U-Boot 的构建工具
• 用户空间应用和库的编译管理工具
• 一键生成完整嵌入式系统环境

它可以帮助你 从零快速构建一个可运行的嵌入式 Linux 系统，包括 工具链、内核、根文件系统、驱动、应用，极大地提升开发效率！💪

Buildroot的增量构建机制(第1次构建花时间,后面花的时间就很少了)

问：假如我已经编译成功了一次Buildroot，然后我只修改了Buildroot的U-Boot部分,那还会像第一次编译那样花费七、八个小时吗？
答：不会的。Buildroot 采用的是增量构建机制，如果你只修改了 U-Boot 部分，它不会重新编译整个系统，而只会重新编译 U-Boot 及其相关的依赖项。

一般情况下，Buildroot 编译 U-Boot 的过程包括：

1. 下载 U-Boot 源码（如果之前已下载，则不会重复下载）。
2. 解压源码（如果之前已解压，可能会跳过）。
3. 进行 U-Boot 配置（如 make menuconfig）。
4. 编译 U-Boot（这部分会重新执行）。
5. 复制 U-Boot 相关文件到输出目录。

通常，重新编译 U-Boot 只需要几分钟，而不会像第一次编译那样耗时几个小时。

但要注意：

• 如果你执行了 make clean 或 make distclean，那么 Buildroot 可能会删除之前的构建成果，从而导致重新编译所有组件，这样会花费更长的时间。
• 如果你改动的 U-Boot 配置影响了其他组件（比如设备树、启动方式等），可能会触发相关组件的重新编译，但依然不会像初次编译那么久。

如果你只想重新编译 U-Boot，可以使用：

make uboot-rebuild

或者：

make uboot-dirclean
make uboot

这样能最大程度地减少编译时间。

构建方法(使用方法)

第1个使用示例(简单使用)

①以下是我为了使用Qt开发进行的一次利用Buildboot构建的记录，通过这个记录就可以对Buildboot的使用过程有一个大致的了解。
https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145367198

第2个使用示例(完整使用)

②我准备后面从零开始利用Buildroot完整的构建一次自己在嵌入式开发过程中需要的各种东西。从博文 https://blog.youkuaiyun.com/wenhao_ir/article/details/145367198 中可以知道，Buildroot的配置文件100ask_imx6ull_pro_ddr512m_systemV_qt5_defconfig应该是一个关键点，可以以此为突破口。相关命令如下：

make 100ask_imx6ull_pro_ddr512m_systemV_qt5_defconfig

后面把博文写完后再把链接加到这里。