一。交叉编译环境配置
1.1下载交叉工具链：https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/
1.2解压安装
在home目录下新建 工程目录：mkdir f1c100s_project
将windows下的gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz 放置在/home/f1c200s/f1c200s_project目录下
解压：tar -vxf gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
其中tar解压缩命令格式如下：
选项 |
含义 |
-x |
对 tar 包做解打包操作。 |
-f |
指定要解压的 tar 包的包名。 |
-t |
只查看 tar 包中有哪些文件或目录，不对 tar 包做解打包操作。 |
-C 目录 |
指定解打包位置。 |
-v |
显示解打包的具体过程。 |
将解压的文件复制到/usr/local/arm/中
进入目录：cd /usr/local/arm/
拷贝：sudo cp -rf /home/f1c200s/f1c200s_project/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi ./
1.3添加该交叉编译器的环境变量
只有这样编译器才能在任何目录或者任何位置打开的终端中执行，打开~/.bashrc文件 (修改.bashrc文件，只是针对某一个特定的用户；修改/etc/profile文件，它是针对于所有的用户)，写入以下内容：
cd /home/f1c200s/
打开文件：sudo vim .bashrc
在文件末尾添加：
export PATH=$PATH:/usr/local/arm/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin
保存退出：wq。
使环境生效：source ~/.bashrc
验证是否成功：arm-linux-gnueabi-gcc -v
二. Uboot移植
bootloader主要的工作就是引导 Linux 内核启动，常见的bootloader有 U-Boot、vivi、RedBoot 等等
2.1 uboot拉取
从gitee上拉取对 Nano 进行了适配的 u-boot：
安装git工具：sudo apt-get install git
拉取代码：git clone https://gitee.com/LicheePiNano/u-boot.git
cd u-boot
# 查看分支
git branch -a
# 切换到 Nano 分支
git checkout nano-lcd800480
u-boot对于新手来说目录层级稍显复杂，您可参考下表进行快速的熟悉和目标文件定位
2.2uboot默认配置
如上图所示，为uboot的configs目录下的两个荔枝派的配置文件，第一个licheepi_nano_defconfig 是针对TF卡的配置文件，第二个licheepi_nano_spiflash_defconfig是针对flash的启动文件，显然我们需要选择第一个配置文件编译uboot，因为我们只有TF卡一种存储介质，没有flash。下面是编译指令:
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- licheepi_nano_defconfig
为了避免使用类似于上方的繁琐编译指令，在uboot根目录Makfile中加入如下内容：
ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
这样我们可以通过以下简洁的代码进行uboot配置：
# 进入u-boot目录
cd u-boot/
# 加载配置文件
make licheepi_nano_defconfig （报错可能没有配置ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-）
经过以上操作，默认配置文件licheepi_nano_deconfig已经写入到，/uboot/.config文件中，这是根据默认配置文件，生成的uboot的最终配置文件，这个配置文件记录了所有配置选项的宏开关，我们可以通过宏开关对其进行修改。
2.3 uboot图形界面配置
2.3.1使用make menuconfig命令进行图形界面配置
ubootEnable boot arguments 选项上点击空格，弹出Boot arguments选项，选中回车输入以下内容后回车保存。用来配置串口，等待5秒，文件系统挂载盘符
console=tty1 console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mmcblk0p2 earlyprintk rw
setenv bootargs "console=tty1 console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mmcblk0p2 earlyprintk rw" 使用uboot 命令
2.3.2同样的操作输入bootcmd的值，输入完成后如下图所示。
load mmc 0:1 0x80008000 zImage;load mmc 0:1 0x80c08000 suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb;bootz 0x80008000 - 0x80c08000;
setenv bootcmd "load mmc 0:1 0x80008000 zImage;load mmc 0:1 0x80c08000 suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb;bootz 0x80008000 -x80c08000;" 在uboot下 使用 命令添加
如果移植在片上flash ，使用如下：bootargs=console=ttyS0,115200 panic=5 rootwait root=/dev/mtdblock3 rw rootfstype=jffs2
bootcmd=sf probe 0 50000000; sf read 0x80C00000 0x100000 0x4000; sf read 0x80008000 0x110000 0x400000; bootz 0x80008000 - 0x80C00000
2.3.3若要在套餐中附带的LCD上输出显示
请通过配置 ARM architecture --> Enable graphical uboot console on HDMI, LCD or VGA 为 Y
接着配置同级的 LCD panel timing details 为：
x:480,y:272,depth:18,pclk\khz:10000,le:42,ri:8,up:11,lo:4,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0
注：此块屏为为 480*272规格，如为800*480 请尝试如下配置:
x:800,y:480,depth:18,pclk\khz:33000,le:87,ri:40,up:31,lo:13,hs:1,vs:1,sync:3,vmode:0
并将 LCD panel backlight pwm pin 设为：PE6 （查自 Nano 原理图）
2.4uboot编译
在进行编译之前需要在Ubuntu 中安装 ncurses 库，否则可能编译会报错，安装命令如下：
sudo apt-get install libncurses5-dev
使用make -j8进行编译
其中-j8代表处理器核心数。编译完成，在根目录下找到u-boot-sunxi-with-spl.bin文件，该文件为最终烧录文件。
2.5烧录bin文件
只要将u-boot-sunxi-with-spl.bin烧录到tf卡的8k偏移地址处就可以了，至于为什么，上面的引用已经解释清楚了。将准备号的TF卡插入读卡器，使用如下块搬移命令进行烧写：
sudo dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8
if 文件名：输入文件名，缺省为标准输入。即指定源文件。< if=input file >
of 文件名：输出文件名，缺省为标准输出。即指定目的文件。< of=output file >
bs bytes：同时设置读入/输出的块大小为bytes个字节。
seek blocks：从输出文件开头跳过blocks个块后再开始复制。
这里的输出文件(of)为主机电脑的/dev/sdb文件，也就是插入的读卡器代表的TF卡。
烧录完成，如下图所示，然后弹出读卡器之后再拔出，否则可能损坏读卡器。
2.6 uboot启动测试
将开发板使用数据线与电脑相连，打开串口调试工具，根据bootargs参数设置串口通信参数：
选中端口后，波特率设置为115200：
可以看到uboot版本和编译时间：
三 . 内核移植
3.1内核源码获取
1.下载Linux5.7.1源码，下载后完成后，将代码复制到Ubuntu中并解压。
https://mirror.bjtu.edu.cn/kernel/linux/kernel/v5.x/
- 在Ubuntu上创建自己的文件夹，打开终端拉取
git clone https://gitee.com/LicheePiNano/Linux.git
3.2 内核配置与编译
基础配置与编译
解压完成后，首先在顶层Makfile中指定架构和交叉编译工具。注意：arm必须是小写.
在linux源码目录下：sudo vim Makefile
Linux内核也需要进行配置，使用荔枝派的配置文件， 在arch/arm/configs文件夹中，在根目录使用以下命令配置Linux内核：
Make f1c100s_nano_linux_defconfig （针对2拉取的代码）
可能会报错：
使用如下命令安装组件：
sudo apt-get install flex
sudo apt-get install bison -y
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- menuconfig 配置菜单栏
使用make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j8
命令编译，经过漫长的等待后，在 arch/arm/boot目录下生成内核文件：zImage，在arch/arm/boot/dts目录下设备树文件：suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb。
如果出现以下错误，使用sudo apt install libssl-dev命令安装对应缺失库文件即可。
修改屏幕设备树，适配当期使用的屏幕：
~/f1c100s/Linux$ sudo vim arch/arm/boot/dts/suniv-f1c100s-licheepi-nano.dts
3.3 TF卡分区方式1：
uboot移植的时候bootcmd变量记录了内核文件（zImage）和设备树（.dtb文件）的存放位置，那么现在我们就要准备好TF卡的分区，一旦编译出内核文件和设备树文件，就可以放到TF卡的指定位置，启动Linux内核。
打开终端 sudo apt-get install gparted
打开软件sudo gparted
我们需要将TF卡分区如下，其中uboot只能识别FAT16格式，EXT4格式为Linux内核识别格式。注意：一定要把上面图片中的分区删除，否则无法识别到启动文件（zImage、.dtb）。
分区 分区一 分区二
名称 kernel rootfs
分区格式 FAT16 EXT4
大小 32M（可以随意填写) 剩余空间
注意需要给uboot预留1M的空间，在【之前的空余空间】选择1M即可，在上面的可视化分区中无法看到这个预留空间。
3.4 TF卡分区 方式2：
先将SD 卡进行格式化。然后与虚拟机连接。
sudo fdisk -l # 首先查看电脑上已插入的TF卡的设备号
sudo umount /dev/sdb1 # 若自动挂载了TF设备，请先卸载
sudo fdisk /dev/sdb # 进行分区操作
# 若已存分区即按 d 删除各个分区
# 通过 n 新建分区，第一分区暂且申请为32M(足够大了...)，剩下的空间都给第二分区
# w 保存写入并退出
sudo mkfs.vfat /dev/sdb1 # 将第一分区格式化成FAT
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb2 # 将第一分区格式化成EXT4
3.5 内核烧录
将上面编译产生的zImage、suniv-f1c100s-licheepi-nano.dtb两个文件拷贝到KERNEL分区。将TF卡插好之后上电，打开串口调试，按下复位按键，等待uboot启动，5秒倒计时结束，读取两个文件，启动Linux内核。至此，Linux内核移植完成，下一步是Linux根文件系统（rootfs）。
- 根文件系统
文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制，这种机制有利于用户和操作系统的交互。
4.1、buildroot下载
1. 方式一：
使用buildroot制作根文件系统，首先进入官网，下载根文件系统buildroot2018.2.11版本
Buildroot - Making Embedded Linux Easy
2.方式二：
首先安装一些依赖，比如linux头文件：
apt-get install linux-headers-$(uname -r)
下载：wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2021.02.4.tar.gz
解压：tar xvf buildroot-2021.02.4.tar.gz
进入目录：cd buildroot-2021.02.4/
4.2、根文件系统制作
解压完成后进入文件系统根目录，清理工程后，进入图形界面配置：
make clean
make menuconfig
图形配置界面如下图所示，使用方向键选择不同选项，空格进行选中，回车进行确认。
Target options选项的配置如下图所示
第一个选项为架构选择，这里选择ARM架构小端模式，
第二个为输出的二进制文件格式，这里选择EFL格式，
第三个为架构体系，这里选择arm926t，因为F1C200S/F1C100S的架构就是这个架构，
第四个为矢量浮点处理器，这里不勾选，因为对于F1C200S/F1C100S而言，其内部没有浮点运算单元，只能进行软浮点运算，也就是模拟浮点预运算。
第五个为应用程序二进制接口，这里选择EABI，原因是该格式支持软件浮点和硬件实现浮点功能混用。
第六个为浮点运算规则，这里使用软件浮点
第七个选择指令集，这里选择ARM指令集，因为thumb主要针对Cortex M系列而言的，对于运行操作系统的A系列以及ARM9和ARM11而言，使用的都是32位的ARM指令集。
Toolchain按照下方配置（打开了一些功能）可以在开发板上直接编译程序。
C library (musl) # 使用musl减小最终体积。
登录的时候会显示 “Welcome to f1c200s linux system.” ，并且我们设置了root用户密码为“root”。
配置完成后保存，使用make命令进行编译，从下面可以看出，buildroot的编译需要网络支持，以通过网络配置我们选择的内容。 当然如果你的虚拟机无法连接网络，请看虚拟机ubuntu桥接怎么联网，或者是虚拟机net模式访问互联网。
终于编译完成了！编译完成后，在buildroot根目录的output/images目录下生成一个rootfs.rar文件，这个就是我们心心念念的根文件系统。
输出文件全部在output/目录下:
images/ — 存放编译后产生的所有镜像文件( 内核镜像 , 加载引导镜像 和 根文件系统镜像)
build/ — 存放所有的组件除了构建交叉编译工具链的组件 , 在这个目录里面每一个功能对应一个子目录存放他们各自的组件.
staging/ — 包含一个类似于根文件系统等级层次的层级 . 这个目录包含了 安装的交叉编译工具链 和 所有被选择用于目标板的所有用户空间包.
target/ — 包含了根文件系统，但不能用于你的开发板的
host/ — 包含了我们需要的交叉编译工具集
3、根文件系统移植
将上面得到的rootfs.rar解压到TF卡的第二个分区，也就是rootfs分区，不要解压完成在复制过去，因为解压出来好多文件夹。两种选择，要么把压缩包复制到rootfs分区，解压后删除压缩包，要么直接解压到第二分区。使用如下命令将压缩包解压到rootfs分区后如下图所示：
sudo tar -vxf rootfs.tar -C /media/sd 卡分区二/
4、根文件系统加载
TF卡第二个分区内已经放置了我们制作好的根文件系统，将TF卡插到开发板上并上电启动，打开串口调试助手，设置波特率115200，可以看到下面的内容，uboot和内核启动成功。
root为管理员用户名，密码为前面设置的root
