目录
开发环境搭建
项目简介
树莓派由注册于英国的慈善组织 “Raspberry Pi 基金会” 开发， Eben·Upton/埃·厄普顿为项目带头人。2012 年 3 月，英国剑桥 大学埃本·阿普顿（Eben Epton）正式发售世界上最小的台式机， 又称卡片式电脑，外形只有信用卡大小，却具有电脑的所有基本 功能，这就是 Raspberry Pi 电脑板，中文译名 “树莓派”。这一 基金会以提升学校计算机科学及相关学科的教育，让计算机变得 有趣为宗旨。基金会期望这 一款电脑无论是在发展中国家还是在 发达国家，会有更多的其它应用不断被开发出来，并应用到更多领 域。在 2006 年树莓派早期概念是基于 Atmel 的 ATmega644 单 片机，首批上市的 10000 “台” 树莓派的 “板子”，由中国台湾和 大陆厂家制造。
RaspberryPi 是一款基于 ARM 的微型电脑主板，以 SD/MicroSD 卡 为内存硬盘，卡片主板周围有 1/2/4 个 USB 接口和一个 10/100 以 太网接口（A 型没有网口），可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视 频模拟信号的电视输出接口和 HDMI 高清视频输出接口，以上部件全 部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有 PC 的基本功能只 需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播 放高清视频等诸多功能。 Raspberry Pi B 款只提供电脑板，无内存、 电源、键盘、机箱或连线。
树莓派基金会提供了基于 ARM 的 Debian 和 Arch Linux 的发行版供 开发者下载。还计划提供支持 Python 作为主要编程语言，支持 Java、 BBC BASIC (通过 RISC OS 映像或者 Linux 的 “Brandy Basic”克隆)、 C 和Perl等编程语言.
目前 RaspberryPi 最新的 RaspberryPi 3B 亦是一块受开发者喜爱的开源 硬件平台，众多的外设以及高性能的 CPU，以及优秀的社区文化， RaspberryPi 3B 成为了 BiscuitOS 首推荐的开源实践平台。BiscuitOS 目前也支持原生的系统支持，开发者可以使用 BiscuitOS 制作一款运行于 RaspberryPi 3B 上的 Linux 发行版，将各种有趣的想法带到了这块开源 硬件平台上。
硬件准备
BiscuitOS 目前支持一个运行运 RaspberryPi 3B 开源平台上的 BiscuitOS， 为了让开发者可以动手制作一个可以在 RaspberryPi 3B 上运行的 BiscuitOS， 开发者应该准备如下资源：
树莓派 3B
开发者可以从淘宝或京东上购买一款 RaspberryPi 3B 开发板， 开发者可以根据自己的需求购买不同的套餐。但至少包含 SD 卡 一张、电源线一根、TTL 转 USB 串口一根、杜邦线若干、 网线一根、SD 读卡器一个。
开发主机
由于项目构建基于 Ubuntu，因此需要准备一台运行 Ubuntu 14.04/16.04/18.04 的主机，主机需要保持网络的连通。
路由器
由于后期需要构建基础的开发网络环境，所以开发者需要准备一台 路由器，家用路由器符合要求。
软件准备
运行在 RaspberryPi 3B 上的 BiscuitOS 是通过源码编译而来，这 也给内核开发和学习带来了更多的选择性与可玩性。为了让 BiscuitOS 项目正常工作，软件上需要做如下准备：
基础软件安装
开发者首先准备一台 Linux 发行版电脑，推荐 Ubuntu 16.04/Ubuntu 18.04, Ubuntu 电脑的安装可以上网查找相应的教程。准备好相应的开发主机之后， 接下来是安装运行 BiscuitOS 项目所需的基础开发工具。以 Ubuntu 为例 安装基础的开发工具。请参考下面文档，其他 Linux 发行版与之类似:
BiscuitOS 部署
基础环境搭建完毕之后，开发者从 GitHub 上获取 BiscuitOS 项目源码， 使用如下命令：
git clone https://github.com/BiscuitOS/BiscuitOS.git --depth=1
cd BiscuitOSBiscuitOS 项目是一个用于制作精简 Linux 发行版，开发者可以使用这个项目获得各种 版本的 Linux 内核，包括最古老的 Linux 0.11, Linux 0.97, Linux 1.0.1 等等，也可 以获得最新的 Linux 4.20, Linux 5.0 等等。只需要执行简单的命令，就能构建一个可 运行可调式的 Linux 开发环境。
开发部署
BiscuitOS 项目用于基于 linux、busybox 和 qemu 源码构建一个基础的 Linux 可运行系统，开发者参照下面章节一起实践系统制作的完整过程。
RaspberryPi 3B 项目部署
获得 BiscuitOS 项目之后，可以使用 BiscuitOS 构建 RaspberryPi 3B 的开发环境。开发者只需执行如下命令就可以获得 RaspberryPi 3B 完整 的 BiscuitOS，如下：
cd BiscuitOS
make RaspberryPi_3B_defconfig
make执行 make 命令的过程中，BiscuitOS 会从网上获得系统运行所需的工具，包括 binutils, GNU-GCC, linaro-GCC,Busybox 和 Qemu 等工具，以此构建一个完整的 Rootfs。编译过程中需要输入 root 密码，请自行输入，不建议以 root 用户执行 make 命令。编译完成之后，在命令行终端会输出多条信息，其中包括 Linux 源码的位 置，BiscuitOS 的位置，以及 README 位置。如下：
开发者首先查看 README 中的内容，README 中介绍了 Linux 等编译方法，按照 README 中的提示命令进行编译。README 使用 Markdown 编写，开发者可以使用 Markdown 工具查看，例如 README 内容如下：
内核配置
在内核开发中，内核配置是不可或少的阶段，开发者可以根据各自的需求 进行内核配置，以此打开或关闭某些内核功能。由于默认的 BiscuitOS 版 RaspberryPi 3B Linux 内核不需要内核配置，所以开发者可以跳过内核 配置这一节，如果开发者需要内核配置，可以参考下面一个例子。 根据 README 中的提示，在运行内核之前配置 Linux 内核，使用如下命令：
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/linux/linux
make ARCH=arm bcm2709_defconfig
make ARCH=arm menuconfig在 RaspberryPi 3B 开启 I2C 总线功能，内核配置如下：
选择并进入 “Device Driver”
选择并进入 “I2C support —>”
以模块的方式选择 “I2C device interface”
选择并进入 “I2C Hardware Bus support —>”
以模块的形式选择 “Broadcom BCM2835 I2C controller”, 最后保存并退出。
内核编译
配置完内核之后，接下来就是编译内核，根据 README 里提供的命令进行编译， 具体命令如下：
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- -j8
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- dtbs
# 建议目前不适用以下两个命令
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- modules -j4
make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/rootfs/rootfs/ modules_install
Rootfs 制作
为了使 Linux 基础系统能运行，开发者需要为 Linux 准备运行必备的工具，所有的必备 工具在 BiscuitOS 项目执行 make 之后都已经准备好，现在开发者可以选择优化或不优 化这些工具，优化的结果就是是 ROOTFS 的体积尽可能的小。如果开发者不想优化，可以 跳过这一节。使用默认配置源码编译的 BusyBox 体积较大，开发者可以参照如下命令缩 减 BusyBox.
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/busybox/busybox
make clean
make menuconfig
选择 Busybox Settings —>
选择 Build Options —>
选中 Build BusyBox as a static binary (no shared libs)，保存并退出。 使用如下命令编译 BusyBox
make CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- -j8
make CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- install编译完上面的工具和 Linux 之后，运行前的最后一步就是制作一个可运行的 Rootfs。开发者可以使用 README 中提供的命令进行制作，如下：
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B
./RunBiscuitOS.sh pack命令执行完成之后，会在 “BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B” 目录 下生成名为 BiscuitOS.img 的镜像，支持一个完整的 BiscuitOS 已经 制作完成。
BiscuitOS 安装
经过上面的步骤之后，一个可在 RaspberryPi 3B 上运行的 BiscuitOS 已经 制作完成，接下来步骤是让 BiscuitOS 在 RaspberryPi 3B 上运行。开发者 准备好一张 SD 卡和一个 SD 读卡器，然后将 SD 卡放入 SD 读卡器并插入 到主机上，此处开发者应该特别注意，当 SD 读卡器插入主机之后，系统自动 在 /dev/ 目录下生成一个名为 sdx 的节点，具体是 sdb? sdc? sdd 还需 根据开发实际情况而定，但开发者不能将这个 /dev/sdx 设备号弄错，比如 在下面例子中，SD 读卡器插入主机后，主机自动创建 /dev/sdc, 那么接下 来开发者使用如下命令将 BiscuitOS 安装到 SD 卡上：
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B
dd bs=1M if=BiscuitOS.img of=/dev/sdc
sync安装完毕之后，再次将 SD 读卡器插入主机，此时 SD 卡分成了两个可用 的分区，第一个分区名为 BOOT，BOOT 分区主要存放着内核的镜像、DTB、 树莓派固件、树莓派配置文件等。
第二个分区名为 “BiscuitOS_rootfs”，这个分区主要存放着 BiscuitOS 的 rootfs。
接下来将 SD 卡插入到树莓派的 SD 卡槽上。
BiscuitOS 运行
完成上面的步骤之后，开发者就可以在 RaspberryPi 上运行 BiscuitOS 了， 但在运行前，开发者使用 TTL 转 USB 串口获得 RaspberryPi 3B 的串口数据， 如下图：
如上图，黑线连接到 TTL 串口的 GND，黄线连接到 TTL 串口的 RX，蓝线 连接到 TTL 串口的 TX 上，然后将 TTL 插入到主机的 USB 口上，此时主机 会在 /dev/ 目录下生成节点 ttyUSB0, 此时使用 minicom 工具连接到串口 上，如果没有安装过 minicom，使用如下步骤进行 minicom 安装配置：
sudo apt-get install -y minicom
sudo minicom -s
首先选择 “Serial port setup”
接着按下 “A” 按键，将值设置为 “/dev/ttyUSB0”，按下回车按钮，接着 再按下 “F” 关闭流控，按下回车键之后按下 “Esc” 按键退回上一层。
最后选择 “Save setup as dfl” 选项之后，按下 “Esc” 按键，此时 minicom 配置完成，下次使用 minicom 直接使用命令：
sudo minicom至此一切准备完毕，接下来上电启动，然后使用 minicom 通过串口操作 RaspberryPi 3B，如下 log 为 RaspberryPi 上电之后的 log:
至此, BiscuitOS 已经在 RaspberryPi 3B 上成功运行，开发者可以根据自己 兴趣和需求对内核进行魔改。
驱动部署
驱动开发是内核一个很重要的部分，BiscuitOS 也支持完整驱动开发， 开发者可以使用 BiscuitOS 自动的驱动编译体系进行开发，也可以 使用通用的驱动开发方法进行开发。
BiscuitOS 驱动开发
BiscuitOS 项目提供了一套完整的驱动开发框架，开发者只需简单的命令， 就可以快速开发或移植驱动到目标板上运行，同时提供了驱动对应的应用 程序和测试工具等，本节以 AT24C08 驱动开发为例：
通用驱动开发
通用驱动开发模式就是按标准的内核驱动开发方式，将驱动放到内核 源码树内或者源码树之外进行开发，这里以内核源码树内开发为例：
驱动源码
开发者首先准备一份驱动源码，可以操作如下源码，本节中使用一份 misc 驱动， 并命名为 BiscuitOS_drv.c，具体源码如下：
驱动安置
开发者准备好源码之后，接着将源码添加到内核源码树。开发者在内核源码树 目录下，找到 drivers 目录，然后在 drivers 目录下创建一个名为 BiscuitOS 的目录，然后将源码 BiscuitOS_drv.c 放入到 BiscuitOS 目录下。接着添加 Kconfig 和 Makefile 文件，具体内容如下：
Kconfig
menuconfig BISCUITOS_DRV
bool "BiscuitOS Driver"
if BISCUITOS_DRV
config BISCUITOS_MISC
bool "BiscuitOS misc driver"
endif # BISCUITOS_DRVMakefile
obj-$(CONFIG_BISCUITOS_MISC) += BiscuitOS_drv.o接着修改内核源码树 drivers 目录下的 Kconfig，在文件的适当位置加上如下代码：
source "drivers/BiscuitOS/Kconfig"然后修改内核源码树 drivers 目录下的 Makefile，在文件的末尾上加上如下代码：
obj-$(CONFIG_BISCUITOS_DRV) += BiscuitOS/
驱动配置
准备好所需的文件之后，接下来进行驱动在内核源码树中的配置，使用如下命令:
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/linux/linux
make ARCH=arm menuconfig
首先在目录中找到 Device Driver —> 回车并进入其中。
接着在目录中找到 BiscuitOS Driver —> 按 Y 选中并按回车键进入。
最后按 Y 键选中 BiscuitOS mis driver，保存并退出内核配置
驱动编译
配置完驱动之后，接下来将编译驱动。开发者使用如下命令编译驱动:
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi- modules -j4
make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/rootfs/rootfs/ modules_install从编译的 log 可以看出 BiscuitOS_drv.c 已经被编译进内核。
驱动安装
驱动编译完之后，接下来是将驱动更新到 RaspberryPi 3B 上，驱动更新 的方式可以使用多种方式，请参考如下方式：
NFS 方式驱动安装
BiscuitOS 运行在 RaspberryPi 之后，连接网线或者 wifi 之后，BiscuitOS 就可以使用网络，此时可以使用 NFS 的方式对驱动进行安装，如果开发者 还未在 BiscuitOS 搭建 NFS，可以参考下面文章:
NFS 搭建完毕之后，将 rootfs 中的驱动依赖拷贝到 RaspberryPi 3B 上， 可以参考下列命令, 主机端使用如下命令:
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/rootfs/rootfs
cp -rfa lib/module/ nfs/此处 nfs 为主机的 NFS 目录，接着在 RaspberryPi 3B 上使用命令：
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/rootfs/rootfs
cp -rfa lib/module/ nfs/接着在 RaspberryPi 上使用命令:
mkdir -p nfs_dir
mount -t nfs 192.168.28.90:/nfs nfs_dir -o nolock
cp -rfa nfs_dir/module/ /lib/
cd /lib/modules/5.0.21-v7l+/kernel/drivers/BiscuitOS/
insmod BiscuitOS_drv.ko至此驱动安装完毕。
SD 拷贝驱动安装
该方法就是通过 SD 卡方式跟新驱动，操作比较简单。将 SD 卡放入 SD 读卡器，然后插入主机，此时可以看到 “BiscuitOS_rootfs” 磁盘， 此时将驱动直接拷贝到 “BiscuitOS_rootfs” 指定目录就行，如下图:
开发者可以参考如下命令, 主机端:
cd BiscuitOS/output/RaspberryPi_3B/rootfs/rootfs
cp -rfa lib/module/ /media/XXXXX/BiscuitOS_rootfs/lib/
sync接着将 SD 从主机上移除并插入到 RaspberryPi 上，此时在 RaspberryPi 上使用命令:
cd /lib/modules/5.0.21-v7l+/kernel/drivers/BiscuitOS/
insmod BiscuitOS_drv.ko
应用程序部署
BiscuitOS 目前提供了一套完整的应用程序开发系统，开发者可以 使用这套系统快速实践应用程序，开发者也可以使用传统的方法 在 BiscuitOS 上实践应用程序:
BiscuitOS 部署
BiscuitOS 提供了多种动态库、静态块、GNU 工具、BiscuitOS 应用程序， 以及各种开源项目，开发者可以参考下文进行使用:
游戏部署
BiscuitOS 也支持游戏，开发者可以参考如下文章，为自己的 开发之旅带来更多的快乐:
附录
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