嵌入式ARM平台基于Linux配置应用程序开机自启动
- 关键词：ARM,Linux,Autorun
- 作者：秦海
- 摘要：嵌入式ARM平台设备采用Embedded Linux操作系统进行开发已经越来越成为主流，本文就着重说明在EmbeddedLinux下配置应用程序开机自启动的方法，并就基于Qt的应用程序卡机自启动脚本的配置进一步说明。
1). 简介
嵌入式ARM平台设备采用Embedded Linux操作系统进行开发已经越来越成为主流，本文就着重说明在EmbeddedLinux下配置应用程序开机自启动的方法，并就基于Qt的应用程序卡机自启动脚本的配置进一步说明。
本文所演示的平台来自于ToradexColibriiMX6嵌入式平台，基于NXP iMX6系列核心为Cotrex-A9 的ARM处理器。
2. 准备
a). ToradexColibriiMX6 模块 Embedded Linux 开发上手指南请参考这里。
b). 本文使用的启动应用程序为如下两个，分别为一个console application 和 Qt Application，功能都是简单的GPIO控制。
./Console application – https://github.com/simonqin09/gpiointtest
./ QtApplication - https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject
3). 使用Systemd 方式配置开机自启动
a). systemd是当前 Linux 主流用于系统和服务管理的组件，同时也取代了过去的SysV init 系统，关于systemd的介绍请见这里。
b). System使用以”.service” 结尾的unit 配置文件来管控一个进程，Service 文件一般存放于“/etc/systemd/system/” 或者“/lib/systemd/system/”目录下，并可以通过systemctl 命令来启动，使能或者关闭等操作，比如：
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# 重新加载systemd unit 配置文件
$ systemctl--system daemon-reload
# 查看一个service 的状态，启动和停止这个service（本次启动有效）
#systemctl status xxx.service
#systemctl start xxx.service
#systemctl stop xxx.service
# 使能或关闭一个service（下次启动有效）
#systemctl enable xxx.service
#systemctl disable xxx.service
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c). 以systemd方式开机启动本文第二章节的 consoleapplication 的 service 示例文件如下，关于consoleapplication 的说明请参考这里，只是文章是基于 imx7 的，对于 imx6 GPIO的号码需要修改。
https://github.com/simonqin09/gpiointtest/blob/master/gpioint_demo.service
d). 部署测试
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# 首先将编译好的 gpiointtest 二进制程序复制到 imx6 模块对应目录
$ cpgpiointtest /usr/bin
# 然后将service 文件复制的imx6 模块对应目录，并使能service
$ cpgpioint_demo.service /etc/systemd/system
$ systemctl--system daemon-reload
$systemctl enable gpioint_demo.service
# 最后重新启动后，在串口打印log信息中可以看到 service已经启动的信息
……
[ OK ]Started gpiointtest service, GPIO interrupt and output control.
……
# 此时在载板上面配合按键和LED，可以发现程序已经在后台正常工作了
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e). 因为通过systemd启动的进程都是以daemon状态运行，即在后台运行，没有终端或界面显示，因此如果要启动一个有GUI的程序，就要通过一个启动脚本，这个在后面针对Qt程序开机启动章节有进一步介绍。
4). Qt 应用开机启动配置
a). 本章节介绍Qt Application基于上述systemd 开机自启动方法，因为service进程都是后台进程，因此启动如Qt应用这样的GUI应用程序，除了service文件，还需要一个启动脚本来配合。
b). 以systemd方式开机启动本文第二章节的 Qtapplication 的 service 示例文件如下，关于此 Qtapplication的说明请参考这里。
qtdemo_launch.service- https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo_launch.service
c). 配合使用的脚本程序根据调用的显示模块不同而不同，下面分别示例基于framebuffer和X11显示：
./ 基于framebuffer(此处使用linuxfb，也可以换为eglfs)和tslib的启动脚本“qtdemo.sh”请参考如下：
qtdemo.sh- https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo.sh
./ 目前Qt5的主要版本已经支持直接基于X11显示，因此也可以基于X11配置脚本，下面基于X11启动上述Qt应用的启动脚本示例如下：
qtdemo_x11.sh- https://github.com/simonqin09/QtGPIOProject/blob/master/qtdemo_x11.sh
不过为了配合这个脚本，要略微改动下service文件如下：
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……
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/qtdemo_x11.shstart
ExecStop=/usr/bin/qtdemo_x11.shstop
……
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另外，如果配合使用电阻式触摸屏，发现校准不对，在Qt程序启动后，可以在调试串口下进行如下操作理由xinput来校准并保存校准数据：
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# 首先运行下面校准程序，通过点击在屏幕上的校准点进行校准
$ xinput_calibrator
# 校准结束后，将打印信息中 Section "InputClass" 开始到EndSection部分复制出来，类似如下
Section"InputClass"
Identifier "calibration"
MatchProduct "stmpe-ts"
Option "Calibration" "3724 183 3686 323"
Option "SwapAxes" "0"
EndSection
# 创建如下文件，然后将上面的信息复制到"99-calibration.conf"文件里面并保存
$ mkdir/etc/X11/xorg.conf.d
$ cd/etc/X11/xorg.conf.d
$ vi99-calibration.conf
# 重启后，校准数据会自动生效了，此时自动启动的Qt程序触摸应该可以正常使用了
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5). 其他应用开机自启动方法
除了使用systemd ，也有一些其他方法创建应用开机自启动下面逐一介绍
a). Shells
当通过串口，SSH或者图形界面进行login操作的时候，/etc/profile 文件以及 /etc/profile.d 目录下的所有脚本文件都会被执行，因此也可以在此目录下创建基于login的一些开机自启动操作，不过此方法不太适合启动大型应用，更适合做一些环境变量配置等小任务。
b). 图形化界面方式
当登录图形化界面时候，lxsession会话管理器可以通过下面两种方式自动启动应用程序：
./ LXDElxsession专用方法，位于/etc/xdg/lxsession/LXDE/autostart 文件和~/.config/lxsession/LXDE/autostart文件里面的条目会被解析。
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# 如下示例添加lxterminal 启动项到autostart文件
@lxpanel--profile LXDE
@pcmanfm--desktop --profile LXDE
@xscreensaver-no-splash
@lxterminal
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./ 较通用方法，适用于多数会话管理器，位于/etc/xdg/autostart/ 目录以及~/.config/autostart/目录以 .desktop 结尾的文件会被解析执行，关于 .desktop 文件的详细说明可以参考这里。
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# 一个同样配置 lxterminal 开机启动的 .desktop 文件示例如下
[DesktopEntry]
Name=LXTerminal
Type=Application
Exec=lxterminal
Terminal=false
# 如需取消开机自启动，可将上述文件删除或者添加如下内容即可
NotShowIn=LXDE
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6). 总结
本文演示了基于ARM平台 Embedded Linux 下普通应用和Qt应用程序开机自启动方法供参考。