firefly 嵌入式板子安装Linux系统

firefly 嵌入式板子安装Linux系统

http://developer.t-firefly.com/thread-10874-1-1.html
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3.14内核系统安装 firefly-3.14-kernel 
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一、安装内核开发包

Linux内核编译需要主机安装一些开发包，具体的开发工具有那些可以通过包名自行补脑。
安装过程中需要留意开发包是否都有安装成功，若有开发包安装失败可以单独再重新安装。

命令行：
sudo apt-get install build-essential lzop libncurses5-dev libssl-dev

注释：
 build-essential 提供编译程序必须软件包的列表信息 头文件在哪 才知道库函数在哪
 lzop            是开源的压缩算法框架
 libncurses5-dev 系统的必备库
  g++:这是一个编译器包 libssl-dev:这是开发工具库包 apache:这是一个web服务器包

如果使用的是 64 位的 Ubuntu，还需要安装：
命令行：
sudo apt-get install libc6:i386      //64位  c环境

Ubuntu 13.10/14.04 软件包安装：
   sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf libsdl1.2-dev \
 libesd0-dev libwxgtk2.8-dev squashfs-tools build-essential zip curl \
 libncurses5-dev zlib1g-dev pngcrush schedtool libxml2 libxml2-utils \
 xsltproc lzop libc6-dev schedtool g++-multilib lib32z1-dev lib32ncurses5-dev \
 lib32readline-gplv2-dev gcc-multilib libswitch-perl libudev-dev


// 注意 libudev-dev libudev0 libudev1为后添加
./upgrade_tool
./upgrade_tool: error while loading shared libraries: libudev.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
sudo find / -name "libudev.so*"
>>>> /lib/x86_64-linux-gnu/libudev.so.1
cd /lib/x86_64-linux-gnu/  
sudo ln -s libudev.so.1 libudev.so.0

# cat /etc/ld.so.conf
include ld.so.conf.d/*.conf
# echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf  # 将 /usr/local/lib下也加入到 库配置文件

# ldconfig # 默认会将 /lib和/usr/lib 下的动态库加入到搜索路径



    Ubuntu 12.04 软件包安装：
sudo apt-get install git gnupg flex bison gperf build-essential \
 zip curl libc6-dev libncurses5-dev:i386 x11proto-core-dev \
 libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-glx:i386 \
 g++-multilib mingw32 tofrodos gcc-multilib ia32-libs\
 python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386


    安装 JDK 6：  双系统android 编译工具
   sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install oracle-java6-installer

        system.img ：Android 的 system 分区映像，ext4 文件系统格式。
        boot.img ：Android 的初始文件映像，负责初始化并加载 system 分区
        misc.img ：misc 分区映像，负责启动模式切换和急救模式的参数传递。
        recovery.img ：急救模式映像。

二、安装交叉编译工具链

    纯Linux开发的朋友可以通过Github单独下载交叉编译工具链，内核编译用到arm-eabi-4.6交叉编译工具链，下载链接为：
http://pan.baidu.com/s/1sl7v1EX
    下载好放到指定目录~/UbuntuDev/toolchain后解压：
mkdir -p ~/UbuntuDev/toolchain
cd ~/UbuntuDev/toolchain
tar -xvf arm-eabi-4.6.tar.gz
    如果是android开发者，可以直接按android SDK编译的方法编译SDK里的内核，android SDK里自带交叉编译工具链等。

或者命令行安装
    安装 ARM 交叉编译工具链和编译内核相关软件包：
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf \
 lzop libncurses5-dev \
 libssl1.0.0 libssl-dev

三、下载Firefly Linux内核源代码

    从Firefly github仓库下载kernel源代码：
      cd ~/UbuntuDev
      git clone https://github.com/T-Firefly/firefly-3.14-kernel
    至此主机安装了开发包，同时内核源码和交叉编译工具链都准备完毕。可谓是万事具备，只欠编译！GO！

四、编译内核

      进入内核源码目录：
  cd ~/UbuntuDev/firefly-3.14-kernel/
      设置ARCH环境变量，告诉编译器目标平台的架构：
  export ARCH=arm
      设置交叉编译器arm-eabi-gcc 根文件路径(与自己安装路径相关)：
  export CROSS_COMPILE=./../toolchain/arm-eabi-4.6/bin/arm-eabi-
      载入Firefly RK3288开发板内核配置：
  make firefly-rk3288_defconfig

  一次性编译内核文件
     make -j8 firefly-rk3288.img

    编译正确 log信息
            OBJCOPY arch/arm/boot/zImage                   # 内核二进制文件
            Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready
            Image:  kernel.img is ready                    # 内核映像。  /boot/zImage + resource.img
            Pack to resource.img successed!                
                 # 资源映像，内含开机图片和内核的设备树信息。 资源镜像文件(应该由.dtb设备文件得到)
            Image:  resource.img (with rk3288-firefly.dtb logo.bmp) is ready


  也可分开执行 ：
    1） 编译zImage，zImage是可以加载执行的二进制代码：
        make -j4 zImage
       正常编译结束后，会在arch/arm/boot/目录生成zImage文件：
    2） 编译DTB文件。dtb是.dts被DTC编译后的二进制格式的Device Tree设备数 描述，可由Linux内核解析。
       通常在我们为电路板制作NAND、SD启动image时，会为.dtb文件单独留下一个很小的区域以存放之，
       之后bootloader在引导kernel的过程中，会先读取该.dtb到内存。
       make firefly-rk3288.dtb
    3） 合并 生成kernel.img文件
       cat arch/arm/boot/zImage arch/arm/boot/dts/firefly-rk3288.dtb > zImage-dtb //两个文件放在一起
       mkkrnlimg -a zImage-dtb kernel.img
       编译出来的kernel.img文件和一次性编译内核文件步骤编译出来的firefly-rk3288.img  是一样的

     内核文件包含    资源镜像文件(设备数文件得来) 和 内核二进制文件
            kernel.img  =  /boot/zImage + resource.img

     即 
    ----cd ~/proj/linux-rockchip/kernel
     export ARCH=arm
     export CROSS_COMPILE=./../toolchain/arm-eabi-4.6/bin/arm-eabi-
     make firefly-rk3288_defconfig
     make -j4 zImage
     make rk3288-firefly.dtb
     cat arch/arm/boot/zImage arch/arm/boot/dts/rk3288-firefly.dtb > zImage-dtb
     mkkrnlimg zImage-dtb kernel.img    
     # 编译并安装模块
     make -j4 modules
     [ -d install_mod ] && rm -rf install_mod
     make INSTALL_MOD_PATH=$PWD/install_mod modules_install
     # 复制 install_mod 目录里的文件到根文件系统

       内核模块是需要拷到根文件系统中即可：

          rsync -av ./modules_install/ /path/to/your/rfs/
         也可以远程拷贝到开发板的根文件系统中，这需要开发板可以通过 ssh 远程连接：

          rsync -av ./modules_install/ root@开发板IP:/
         最后清理一下模块安装目录（该目录含有链接，会影响 SDK 的编译）：

  rm -rf ./modules_install

五、编译 模块

  编译并安装模块，先在kernel目录创建modules_install目录，用于存放编译好的内核模块。
  cd kernel
  mkdir modules_install
  make INSTALL_MOD_PATH=./modules_install modules_install

  现在的kernel和modules都已经编译完成，但还不能直接烧录到开发板运行

六、编译初始RAM磁盘（initrd）

   初始RAM磁盘（initrd）是在实际根文件系统可用之前挂载到系统中的一个  初始根文件系统
   initrd与内核绑定在一起，并作为内核引导过程的一部分进行加载
    内核会将这个initrd文件作为其两阶段引导过程的一部分来加载模块，这样才能稍后使用真正的文件系统，
   并挂载实际的根文件系统。
   initrd中包含了实现这个目标所需要的目录和可执行程序的最小集合，
   例如将内核模块加载到内核中所使用的 insmod工具。
   在桌面或服务器Linux系统中，initrd是一个临时的文件系统。其生存周期很短，只会用作到真实文件系统的一个桥梁。

 cd ~/UbuntuDev/firefly-3.14-kernel
 git clone https://github.com/TeeFirefly/initrd.git
 make -C initrd
 编译正确 会 在~/UbuntuDev/firefly-3.14-kernel 下生成  initrd.img      
   // 注意 由 git clone https://github.com/TeeFirefly/initrd.git 上生成的 initrd.img 
      可能有问题 导致系统启动不了  文件系统挂载问题
   可以由官方 的固件 rk3288_Ubuntu_1604_2016_09031544_Beta.img  解包后得到  linux-boot.img 
    再将  linux-boot.img 解包得到 initrd.img (实际解包后的名称可能不同  linux-boot.img-ramdisk.gz )
  ---- 七
   ./mkbootimg --kernel arch/arm/boot/zImage --ramdisk linux-boot.img-ramdisk.gz --second resource.img  -o linux-boot.img

七、 打包 打包内核和RAM磁盘等 成 linux-boot.img

    解包 mkbootimg 工具
    tar -xvf mkbootimg.tar.gz ~/UbuntuDev/firefly-3.14-kernel
    cd ~/UbuntuDev/firefly-3.14-kernel
    sudo chmod +x mkbootimg 添加执行权限 


              内核镜像                   初始ram文件系统              资源镜像
  ./mkbootimg --kernel arch/arm/boot/zImage --ramdisk initrd.img --second resource.img  -o linux-boot.img

Firefly官方发布的Ubuntu系统都是只有boot分区的，所以要将 kernel(zImage+ .dtb)和 initrd 打包成 linux-boot.img，在烧录到指定分区才能上kernel飞~~

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4.4内核系统编译

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一 交叉编译器编译环境

  1） arm-eabi-gcc

      http://pan.baidu.com/s/1sl7v1EX
      下载好放到指定目录~/UbuntuDev/toolchain后解压：
      mkdir -p ~/UbuntuDev/toolchain
      cd ~/UbuntuDev/toolchain
      tar -xvf arm-eabi-4.6.tar.gz
      编译  linux 内核 kernel ,包含在 AndroidSDK_5.1 里 AndroidSDK_5.1/prebuilts/gcc/linux-x86/arm
      arm-eabi-4.6  arm-eabi-gcc 版本为 4.6.

  2） arm-linux-gnueabihf-gcc
      sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf lzop libncurses5-dev libssl1.0.0 libssl-dev   
      编译linux 平台上 应用程序 applications 的编译器  如果只需要编译内核，该项不需要

二 编译4.4内核

  1） 下载 4.4内核源代码
      git clone https://gitlab.com/TeeFirefly/linux-kernel.git

    最新内核应该是：https://github.com/rockchip-linux/kernel.git
此内核源码能够编译成功，但是不支持HDMI和VGA输出，需要自己修改dts，关键是还要兼容arm64，dts修改没搞成功

  2） 检查 切换
      git checkout firefly
  3） 配置编译环境
               // 设置ARCH环境变量，告诉编译器目标平台的架构：
        export ARCH=arm 
              // 设置交叉编译器arm-eabi-gcc 根文件路径(与自己安装路径相关)：
             //export CROSS_COMPILE=/bin/arm-eabi-
        export CROSS_COMPILE=./../toolchain/arm-eabi-4.6/bin/arm-eabi-
                    // 载入Firefly RK3288开发板内核配置：
        make rockchip_linux_defconfig
                    // 一次性编译内核文件
        make rk3288-firefly.img 
  4) 编译正确 log信息
          OBJCOPY arch/arm/boot/zImage
          Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready     # 内核二进制文件
          Image:  kernel.img is ready
          Pack to resource.img successed!           # dtb设备文件得到 资源镜像文件
          Image:  resource.img (with rk3288-firefly.dtb logo.bmp) is ready

三 编辑初始RAM磁盘（initrd）

   1） 下载源文件 
       git clone https://github.com/TeeFirefly/initrd.git
   2） 切换到 4.4内核镜像
       git checkout for-kernel_4.4
   3） 编译
       make -C initrd
   4） 编译正确 会生成 initrd.img

  // 注意 由 git clone https://github.com/TeeFirefly/initrd.git 上生成的 initrd.img 可能有问题
   可以由官方 的固件 rk3288_Ubuntu_1604_2016_09031544_Beta.img  解包后得到  linux-boot.img 
    再将  linux-boot.img 解包得到 initrd.img (实际解包后的名称可能不同  linux-boot.img-ramdisk.gz )

  进行四
   ./mkbootimg --kernel arch/arm/boot/zImage --ramdisk linux-boot.img-ramdisk.gz --second resource.img -o linux-boot.img

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四 合并 初始RAM磁盘 initrd.img、 内核 zImage 以及 设备数资源镜像resource.img >>> linux-root.img

    mkbootimg  打包工具需要下载  

     cd ~/UbuntuDev/kernel_4.4/
     ./mkbootimg --kernel arch/arm/boot/zImage --ramdisk initrd.img --second resource.img -o linux-boot.img

   linux-boot.img 生成后将会在 第六步使用

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五 制作根文件系统 rootfs of ubuntu16.04 linux-rootfs.img将会在 第六步使用

     1） 下载  ubuntu16.04最小系统
       mkdir linux-rootfs
     cd linux-rootfs
       wget -c http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/releases/16.04/release/ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz
     2） 解压
        mkdir ubuntu
        sudo tar -xpf ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz -C ubuntu
     3） 安装仿真环境 执行根文件系统   要对根文件系统做一些配置修改，copy qemu
        sudo apt-get install qemu-user-static
      cd ubuntu
        sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static usr/bin/
     4） 复制本地 DNS 配置 到 文件系统  拷贝PC主机端的dns配置，因为待会安装程序时要用网络：
        sudo cp -b /etc/resolv.conf  etc/resolv.conf
     5） 为文件系统 添加Ubuntu 软件源
        在 linux-rootfs/ubuntu/etc/apt/sources.list 尾部下添加
      sudo vim etc/apt/source.list   编辑
        deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ xenial main universe
        deb-src http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ xenial main universe
     6） 使用挂载脚本 挂载 核心文件系统
       下载  http://developer.t-firefly.com/forum.php?mod=misc&action=attachcredit&aid=3053&formhash=43f1c44c
       https://pan.baidu.com/s/1pLo36jD

        tar -xvf ch-mount.sh.tar.gz
        sudo chmod +x ch-mount.sh  // 添加执行权限
     7） 挂载文件系统  不要使用 sudo 权限
        cd ~/UbuntuDev/linux-rootfs
        ./ch-mount.sh -m ubuntu
       可以看到执行后，终端显示的用户名发生了变化，用ls可以看到文件系统也有变化，
     此终端里的根文件系统已经切换到binary目录里的根文件系统。
     可以在终端里做安装程序等操作了，就像进入了一个新系统，所以我也叫作是模拟运行根文件系统。


        已经 boot身份 进入仿真的 bash 脚本环境，可以为文件系统安装想要的
         a)  安装网络工具 network tools 使能 ifconfig 命令行命令
             apt-get install net-tools
         b)  安装 vim编辑器  SSH远程登录服务器
             apt-get install vim openssh-server git
         c)  安装会话  图像界面
          apt-get install ubuntu-session xubuntu-desktop
               // Please wait to be done.
               // Start dbus server to solve the error:
              // Failed to connect to socket /var/run/dbus/system_bus_socket: No such file or directory
            /etc/init.d/dbus start
         d）使能自动连接到网络 network
              #echo auto eth0 > /etc/network/interfaces.d/eth0
              #echo iface eth0 inet dhcp >> /etc/network/interfaces.d/eth0
         e) 启动图像界面 startup desktop
            update-alternatives --config x-session-manager
              选择:
                  desktop | x-session
                 ---------------------
                  xubuntu | startxfce4
                 ---------------------     
                  lubuntu | startlxde
         f） 设置默认登录界面 login screen
              # dpkg-reconfigure lightdm

         g)  设置登录的用户名和密码  user and password to login
              #useradd -s '/bin/bash' -m -G adm,sudo ubuntu
         //修改ubuntu用户密码，回车后按提示输入两次密码：
              #passwd ubuntu
         // 修改root帐号的密码，回车后按提示输入两次密码
              #passwd root
         h) 退出仿真 bash 脚本环境 simulate bash
              #exit
   8） 挂载文件系统后 退出挂载   unmount the rootfs 退出根文件系统
       ./ch-mount.sh -u ubuntu

   9） 创建新的镜像文件linux-rootfs.img 用于 保存 文件系统  rootfs
       用dd工具创建镜像文件：
     在  ~/UbuntuDev/linux-rootfs 下 
       dd if=/dev/zero of=linux-rootfs.img bs=1M count=4096
     格式化镜像文件，并加入linuxroot卷标：
       sudo mkfs.ext4 -F -L linuxroot linux-rootfs.img

   10）挂载 镜像文件ubuntu.img 复制 rootfs 到里面
       挂载镜像并往里面拷入修改后的文件系统：
       mkdir ubuntu-mount
       sudo mount linux-rootfs.img ubuntu-mount // 将空文件img 挂在到 ubuntu-mount
       sudo cp -rfp ubuntu/* ubuntu-mount       
      // 将之前 制作的文件系统 linux-rootfs/ubuntu 内容全部拷贝到 ubuntu-mount  
      // 即将文件系统导入到linux-rootfs.img 

   11） 退出挂载mnt  重置大小  缷载镜像：
           sudo umount ubuntu-mount
      //检查并修复ubuntu.img镜像的文件系统
           /sbin/       e2fsck -p -f linux-rootfs.img                 !!!!
      //减小ubuntu.img镜像文件的大小：
           /sbin/       resize2fs -M linux-rootfs.img                 !!!!
       执行上面两命令后，linux-rootfs.img瘦身不少，可以用来烧录了

   12） 现在 linux-rootfs.img文件系统已经做好了 将要被用在 第六步

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六 制作 update.img

      使用工具 
      In AndroidSDK_5.1, the tools is avaiable:
      AndroidSDK_5.1/RKTools/linux/Linux_Upgrade_Tool_v1.2/rockdev
     或者 https://github.com/rock64-android/RKTools/tree/rk/linux/Linux_Pack_Firmware/rockdev
      步骤：
      1） 复制 rockdev 到任何地方
      2） 复制 linux-boot.img 和 linux-rootfs.img 到 rockdev/Image 文件夹下
      3） 修改部分参数和包  可以直接使用 paramter  和 package-file
          // Firefly-rk3288_Ubuntu_1604_2016_10181203_Beta.img 官方修改更新 包内的
          mv Firefly-rk3288_Ubuntu_1604_2016_10181203_Beta.img update.img
          sudo chmod +x unpack.sh
          ./unpack.sh     
      // 将官方固件解包  包含                                        起始地址
  boot	    linux-boot.img          内核 初始文件系统  资源镜像文件   0x00002000  到  0x00012000
  linuxroot	linux-rootfs.img        标准文件系统                      0x00014000   ------
        package-file            固件包信息                       ------------    
        paramter                各种参数                          0x00000000
  bootloader	RKLoader.bin            bootloader 引导分区               0x00000000
        RESERVED                保留  分区                        0x00012000       0x00014000



  paramter文件：
  FIRMWARE_VER:5.0.0
  MACHINE_MODEL:rk3288
  MACHINE_ID:007
  MANUFACTURER:RK3288
  MAGIC: 0x5041524B
  ATAG: 0x60000800
  MACHINE: 3288
  CHECK_MASK: 0x80
  PWR_HLD: 0,0,A,0,1
  #KERNEL_IMG: 0x62008000
  #FDT_NAME: rk-kernel.dtb
  #RECOVER_KEY: 1,1,0,20,0
  CMDLINE:earlyprintk=ttyS2,115200 console=tty0 console=ttyS2,115200 androidboot.selinux=permissive androidboot.hardware=rk30board androidboot.console=ttyS2 root=/dev/mmcblk0p3 linuxroot rw rootfstype=ext4 init=/sbin/init initrd=0x62000000,0x00800000 mtdparts=rk29xxnand:0x00010000@0x00002000(boot),0x00002000@0x00012000(backup),-@0x00014000(linuxroot)

  package-file文件(根据实际编译生成的img 修改第二行)：
  package-file	package-file
  bootloader	RKLoader.bin
  paramter	paramter
  boot		linux-boot.img        挂载点依次为  root=/dev/mmcblk0p1
  backup		RESERVED                            root=/dev/mmcblk0p2
  linuxroot	linux-rootfs.img                    root=/dev/mmcblk0p3

      4） 运行mkupdate.sh 打包生成 固件 update.img
          sudo chmod +x mkupdate.sh
         ./mkupdate.sh

  linux  mkupdate.sh

  #!/bin/bash
  pause()
  {
  echo "Press any key to quit:"
  read -n1 -s key
  exit 1
  }
  echo "start to make update.img..."
  if [ ! -f "parameter" -a ! -f "parameter.txt" ]; then # parameter.txt文件
    echo "Error:No found parameter!"
    exit 1
  fi
  if [ ! -f "package-file" ]; then                                  #  package-file 文件 在 同级目录下
    echo "Error:No found package-file!"
    exit 1
  fi
  ./afptool -pack ./ update_src.img || pause                            # 打包
  ./rkImageMaker -RK322H RKLoader.bin update_src.img update.img -os_type:androidos || pause # 转换
  echo "Making update.img OK."
  rm update_src.img
  #echo "Press any key to quit:"
  #read -n1 -s key
  exit $?


  注意以上文件目录需要调整！！！！！

##########

七、 下载 update.img至 board

      1> 同时按住 恢复按键 recovery button 和 重置按键reset button  

      2> 释放 重置按键reset button 保存按住 恢复按键 recovery button 2 秒以上.

      3> 进入loader模式 下载 update.img
              $sudo upgrade_tool uf update.img

      4> 等待板子自动重启