Banana Pi BPI-W3 RK3588开发板基本使用文档

RK3588编译&烧录Linux固件

1、开发环境及工具准备

Rockchip Linux 软件包:linux-5.10-gen-rkr4

主机:

  • 安装VMware搭建虚拟机,版本为Ubuntu 20.04 (硬盘容量大于100G)
  • 安装远程连接工具MobaXterm(可连接虚拟机方便文件传输)

2、SDK编译环境搭建

1、安装库和工具集:

sudo apt-get install git ssh make gcc libssl-dev liblz4-tool expect g++ patchelf chrpath gawk texinfo chrpath diffstat binfmt-support qemu-user-static live-build bison flex fakeroot cmake gcc-multilib g++-multilib unzip device-tree-compiler ncurses-dev libgucharmap-2-90-dev bzip2 expat gpgv2 cpp-aarch64-linux-gnu time mtd-utils

2、创建工作目录

mkdir ~/RK3588

3、拷贝SDK至工作目录

可通过MobaXterm实现PC与虚拟机之间传输文件

4、解压SDK

解压命令:

cat linux-5.10-gen-rkr4.tar.gzaa* | tar xzvf -

5、检查和升级软件包

  • 检查make版本(要求make 4.0及以上版本)
make -v
GNU Make 4.2
Built for x86_64-pc-linux-gnu
  • 升级make版本
git clone https://github.com/mirror/make.git
cd make
git checkout 4.2
git am $BUILDROOT_DIR/package/make/*.patch
autoreconf -f -i
./configure
make make -j8
sudo install -m 0755 make /usr/bin/make
  • 检查lz4版本(要求安装 lz4 1.7.3及以上版本)
lz4 -v
*** LZ4 command line interface 64-bits v1.9.4, by Yann Collet ***
refusing to read from a console
  • 升级lz4版本
git clone https://github.com/lz4/lz4.git
cd lz4
make
sudo make install
sudo install -m 0755 lz4 /usr/bin/lz4
  • 检查和升级git版本
git clone https://github.com/mirror/make.git --depth 1 -b 4.2
cd make
git am $BUILDROOT_DIR/package/make/*.patch
autoreconf -f -i
./configure
make make -j8
install -m 0755 make /usr/local/bin/make

6、git配置

在~/RK3588/linux-5.10-gen-rkr4目录下

git config --global user.name "your name"
git config --global user.email "your mail"

7、安装repo

mkdir ~/bin
export PATH=~/bin:$PATH
curl https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo -o ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

3、编译SDK

可参考 device/rockchip/common/README.md 编译说明。

SDK编译命令查看

make help

SDK配置:

可通过make lunch或者./build.sh lunch进⾏配置,其他功能的配置可通过make menuconfig来配置相关属性

全自动编译

进⼊~/RK3588/linux-5.10-gen-rkr4目录执⾏以下命令⾃动完成所有的编译:

./build.sh all # 只编译模块代码(u-Boot,kernel,Rootfs,Recovery)
# 需要再执⾏./mkfirmware.sh 进⾏固件打包
./build.sh # 编译模块代码(u-Boot,kernel,Rootfs,Recovery)
# 打包成update.img完整升级包
# 所有编译信息复制和⽣成到out⽬录下

默认是 Buildroot,可以通过设置坏境变量 RK_ROOTFS_SYSTEM 指定不同 rootfs。

RK_ROOTFS_SYSTEM ⽬前可设定三种系统:buildroot、debian、 yocto 。

比如需要生成debian的命令如下:

export RK_ROOTFS_SYSTEM=debian
./build.sh

模块编译

./build.sh uboot
./build.sh kernel
./build.sh recovery
./build.sh rootfs
...

4、烧写固件

安装烧录工具

  • Windows 驱动安装助手:~/RK3588/linux-5.10-gen-rkr4/tools/windows/DriverAssitant_v5.12.zip
  • Windows 烧写⼯具:~/RK3588/linux-5.10-gen-rkr4/tools/windows/RKDevTool_Release_v3.15

打包工具

主要⽤于各分⽴固件打包成⼀个完整的update.img固件⽅便升级。

路径:/tools/linux/Linux_Pack_Firmware/rockdev

./mkupdate.sh

烧录

  • 运行DriverAssitant_v5.12里面的DriverInstall.exe,先选择驱动卸载,然后再选择驱动安装。
  • 通过Type-C数据线连接开发板与pc,运行RKDevTool.exe。若驱动安装没有问题,会自动识别到ADB设备,如图:

Banana Pi BPI-W3 RK3588开发板基本使用文档_第1张图片

注:若显示发现一个ADB设备,则在升级固件界面点击【切换】即可进入loader烧录模式。

  • 按【固件】按钮,选择要升级的固件文件,加载固件之后,点击【升级】按钮,等待烧写完成即可。

Banana Pi BPI-W3 RK3588开发板基本使用文档_第2张图片

5、ADB使用

这里主要介绍windows下使用adb进行调试

步骤:

  • 下载windows版本的adb.zip,解压到C:\adb
  • 配置环境变量:
  • 1、键盘按键:win + r
  • 2、打开“系统属性”窗口
  • 3、“高级”→“环境变量”→“系统变量”
  • 4、找到“Path”双击,新建,复制adb路径进去,点击“确定”按钮,添加成功
  • 常用的adb命令
  adb help            //可查看所有命令
  adb version
  adb start-server     //启动adb服务
  adb kill-server      //关闭adb服务
  adb devices
  adb shell
  adb push [-p]  
  adb pull [-p] [-a]  []

第一章 构建 Debian Linux 系统

我们需要按【01_RK3588编译&烧录Linux固件】全自动编译一次,默认是编译 Buildroot 系统,也会编 译 uboot 和内核,buildroot 某些软件包依赖内核,所以我们必须编译内核再编译 Buildroot。同 理 Debian 也需要从 Buildroot 编译后的产物,拷贝相关软件到 Debian 中,一般是一些驱动模块。 所以它们的编译关系是不可分开的。

1.1 Debian 安装 qemu

构建Debian系统需要依赖你电脑本地的环境,有些依赖包需要下载

在 SDK 顶层目录,进入 debian 路径下

cd debian/

执行下面的指令安装 qemu 及需要的一些包

sudo apt-get install binfmt-support qemu-user-static live-build
sudo dpkg -i ubuntu-build-service/packages/*
sudo apt-get install -f

1.2 构建 Debian 系统

执行下面指令开始构建 Debian 系统。注意,如果你没有先编译 buildroot 和内核,虽然不会 报错,完整的系统会从 buildroot 和内核中拷贝一些驱动或者文件到 Debian 系统中,拷贝的文 件是 Wifi 驱动和蓝牙驱动。(注意构建的时候 Ubuntu 必须能上网,因为 Debian 会从网上下载 构建所需要的资源!)

## Introduction

A set of shell scripts that will build GNU/Linux distribution rootfs image
for rockchip platform.

## Available Distro

* Debian 11 (Bullseye-X11 and Wayland)~~

```
sudo apt-get install binfmt-support qemu-user-static
sudo dpkg -i ubuntu-build-service/packages/*
sudo apt-get install -f
```

## Usage for 32bit Debian 11 (Bullseye-32)

### Building debian system from linaro

Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=base ARCH=armhf ./mk-base-debian.sh
```

Building a desktop debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=desktop ARCH=armhf ./mk-base-debian.sh
```

### Building overlay with rockchip audio/video hardware accelerated

Building with overlay with rockchip debian rootfs:

```
	RELEASE=bullseye ARCH=armhf ./mk-rootfs.sh
```

Building with overlay with rockchip debug debian rootfs:

```
	VERSION=debug ARCH=armhf ./mk-rootfs-bullseye.sh
```

### Creating roofs image

Creating the ext4 image(linaro-rootfs.img):

```
	./mk-image.sh
```

---

## Usage for 64bit Debian 11 (Bullseye-64)

Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=desktop ARCH=arm64 ./mk-base-debian.sh
```

Building the rk-debian rootfs:

```
	RELEASE=bullseye ARCH=arm64 ./mk-rootfs.sh
```

Building the rk-debain rootfs with debug:

```
	VERSION=debug ARCH=arm64 ./mk-rootfs-bullseye.sh
```

Creating the ext4 image(linaro-rootfs.img):

```
	./mk-image.sh
```
---

## Cross Compile for ARM Debian

[Docker + Multiarch](http://opensource.rock-chips.com/wiki_Cross_Compile#Docker)

## Package Code Base

Please apply [those patches](https://github.com/rockchip-linux/rk-rootfs-build/tree/master/packages-patches) to release code base before rebuilding!

## License information

Please see [debian license](https://www.debian.org/legal/licenses/)

## FAQ

- noexec or nodev issue
noexec or nodev issue /usr/share/debootstrap/functions: line 1450:
../rootfs/ubuntu-build-service/bullseye-desktop-arm64/chroot/test-dev-null:
Permission denied E: Cannot install into target
...
mounted with noexec or nodev

Solution: mount -o remount,exec,dev xxx (xxx is the mount place), then rebuild it.

  • mk-base-debian.sh 在Debian官网下载基础包,有些系统组件不需要的话可以在这里修改定制
  • mk-rootfs-bullseye.sh
  • 二次定制Debian系统,主要是一些已经打包好了的安装包,在这里你也可以加载你需要的应用软件
  • mk-image.sh
  • 打包Debian系统为img文件

构建过程中,首先会下载 Debian 系统,下载完 Debian 系统后,开始解压 Debian 系统, 此时需要用户权限,请输入你的用户密码,提升为 sudo 权限再继续编译。(注意千万不要为了 省事直接以 root 用户直接构建!避免出现离奇的错误!

1.3 如何使用编译出来的 linaro-rootfs.img

上述编译在debian目录下生成linaro-rootfs.img,

1.3.1 分区烧录

可以参考分区烧录视频,在烧录工具中单独勾选“rootfs”位置

1.3.2 完整Debian系统

上面编译出来的只是文件系统,无法生成 update.img,如果你要生成 update.img,在SDK首目录执行下 面的操作。

export RK_ROOTFS_SYSTEM=debian 	# 构建系统类型为 debian
./build.sh 						# 执行./build.sh 会生成 update.img

构建的过程中会编译 Uboot、内核等,等等漫长的时间后,最后会将 Uboot、内核和文件系 统等打包生成 update.img。 生成的 update.img 在 SDK/rockdev 下。

第二章 Debian 系统开发

Debian 是一种完全自由开放并广泛用于各种设备的 Linux 操作系统。选择 Debian 原因如 下,Debian 是自由软件并且保持 100%自由。每个人都能自由使用、修改,以及发布。大家可 以基于 Rockchip 构建的 Debian 系统进行二次开发。 Debian 是一个基于 Linux 稳定且安全的操作系统,其使用范围包括笔记本计算机台式机和 服务器等。它的稳定性和可靠性就深受用户的喜爱。 Debian 还是许多其他发行版的种子和基础,例如 Ubuntu、Knoppix、PureOS 等,由世界各 种的数百名志愿者共同制作。 目前 Rockchip RK3588 已经适配并支持。

2.1 Debian 版本

输入下面的指令查看 Debian 版本,如下可以看到是 Debian11 版本。

cat /etc/issue

输入下面的指令查看 内核 版本

uname -a

2.2 如何更新源

所谓的源,就是源头,我们常见的源有阿里云源(mirrors.aliyun.com),中科大源 (mirrors.ustc.edu.cn),南京大学(mirror.nju.edu.cn)源,清华大学源(mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn), 还有 Debian 官方源(deb.debian.org)等都提供了对 Debian 源的服务。在 Rockchip 中默认使用 的是中科大源(mirrors.ustc.edu.cn)。实际上 Rockchip 已经为我们由 Debian 官方源切换为中科 大源,只要是国内的源,下载速度都是较快的。我们可以无需再换源。如果我们还是想试试换 其他源,可以按以下的方法来更换其它源。 查看默认的源

cat /etc/apt/sources.list

修改为其他源,例如阿里云源,如下,替换完成保存。如需要替换成其它源,可以自行尝试。 编辑/etc/apt/sources.list 文件,替换成如下内容。

deb http://mirrors.aliyun.com/debian buster main contrib non-free
deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian buster main contrib non-free
deb http://mirrors.aliyun.com/debian-security buster/updates main contrib non-free
deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian-security buster/updates main contrib non-free
deb http://mirrors.aliyun.com/debian buster-updates main contrib non-free
deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian buster-updates main contrib non-free

执行下面指令更新本地仓库,也就是重定向软件包列表。更新软件源,记得插网线!并且网线可以上网的!

apt-get upgrade
apt-get update

2.3 软件包管理

查看系统已经安装的软件

apt list --installed

查看可安装的软件,执行下面的指令查看可安装的软件,若软件已经安装会显示已安装。

apt list

使用 apt remove 来卸载软件。apt 会解决和安装模块的依赖问题,并会咨询软件仓库, 但不会

安装本地的 deb 文件, apt 是建立在 dpkg 之上的软件管理工具。所以我们一般用 apt 管理软件。

例如我们卸载 vim 软件。首先我们查看 vim 是否已经安装。可以执行下面指令。

apt list --installed | grep vim

上图可以看到 vim 已经安装,那么我们将它卸载。询问是否卸载时,我们输入“y”确认卸载

同样我们使用 apt 来安装软件,执行下面的指令安装 vim。

apt install vim

2.4 如何创建自启动程序

在 debian 系统很多时候都有开机自启动自己的程序,这里有两种方法

2.4.1 /etc/rc.local 方法

通过将自启动程序放到/etc/rc.local 里,开机就会自启动,也可以写到/etc/init.d 下面 的某个文件里。

这里以/etc/rc.local 文件为例。如下图,打印“1111111111111111111111”,以此观察系统启动时,是 否会自动执行。注意我们的程序不能写到 exit0 后面了!

保存后重启开发板,可以看到启动后系统执行了这句打印!

2.4.2 添加systemd方法

我们先创建一个要启动的脚本。这个脚本就是打印“22222……”在/root 目录下编辑auto_run_script.sh。

#!/bin/bash
echo “2222222222222222222222222222” > /dev/ttyFIQ0

赋予脚本可执行权限,执行下面的指令

chmod +x auto_run_script.sh
  • /lib/systemd/system 是系统范围的目录,这些文件通常是由发行版的维护者创建的。
  • /etc/systemd/system:这个目录也包含 systemd 服务单元文件,但是它是用于本地管理员(系 统管理员)自定义的服务配置。不会被/lib/systemd/system 服务覆盖。

所以我们需要进入/etc/systemd/system 目录下,创建一个自启动服务 auto_run_script.service。

cd /etc/systemd/system
vi auto_run_script.service

在 auto_run_script.service 里添加以下内容。

[Unit]
Description=Run a Custom Script at Startup
After=network.target
[Service]
ExecStart=/root/auto_run_script.sh
[Install]
WantedBy=default.target

然后我们使用 systemctl daemon-reload 重新加载 systemd 守护进程配置,并使用 systemctl enable 建立符号链接关系。

systemctl daemon-reload
systemctl enable auto_run_script.service
systemctl start auto_run_script.service #马上启动此服务

重启后,我们看看打印信息,查看这个服务是否已经启动

如需禁止自启动,输入 systemctl disable auto_run_script.service,这个就会取消链接,下 次开机时不会自启动。如需要完全移除,删除这个 auto_run_script.service 以及它的脚本。

一、SDK 开发

本节向用户介绍如何对 RK3588 Linux SDK 进行开发,包括 u-boot 开发、Linux 内核开发、buildroot 根文件系统开发、Debian应用开发等;armsom-W3开发板的源码可以在https://github.com/ArmSoM/armsom-w3-bsp获取,用户可以基于本 SDK 进行二次开发、软件定制,以适配自己的 Linux 产品;基于本 SDK,可以有效实现系统定制和应用移植开发,帮助用户快速开发、提高开发效率!

二、SDK 板级配置文件

SDK 板级配置文件中提供了一些必要的配置信息。对于 RK3588 平台,其板级配置文件位于/device/rockchip/rk3588/目录,如下所示:

该目录下有多个 BoardConfig-xxxx.mk 文件,这些.mk 文件都是板级配置文件,每一个.mk 文件都对应一个开发板的资源,其中 BoardConfig-rk3588-armsom-w3.mk 就是我们的armsom-w3开发板所使用的板级配置文件。 我们在 SDK 根目录下执行“./build.sh lunch”或者第一次使用"./build.sh"编译时所列举出来的文件就是从/device/rockchip/rk3588/目录来的,如下所示:

这里需要选择**“2”**

Which would you like? [0]: 2
switching to board: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/device/rockchip/rk3588/BoardConfig-rk3588-armsom-w3.mk

这些.mk 文件其实是一个 sh 脚本文件,打开 BoardConfig-rk3588-armsom-w3.mk 配置文件,来看一下里面的内容:

#!/bin/bash

# Target arch
export RK_KERNEL_ARCH=arm64
# Uboot defconfig
export RK_UBOOT_DEFCONFIG=rk3588_armsom_w3
# Uboot image format type: fit(flattened image tree)
export RK_UBOOT_FORMAT_TYPE=fit
# Kernel defconfig
export RK_KERNEL_DEFCONFIG=armsom_w3_defconfig
# Kernel defconfig fragment
export RK_KERNEL_DEFCONFIG_FRAGMENT=rk3588_linux.config
# Kernel dts
export RK_KERNEL_DTS=rk3588-armsom-w3
# boot image type
export RK_BOOT_IMG=boot.img
# kernel image path
export RK_KERNEL_IMG=kernel/arch/arm64/boot/Image
# kernel image format type: fit(flattened image tree)
export RK_KERNEL_FIT_ITS=boot.its
# parameter for GPT table
export RK_PARAMETER=parameter.txt
# Buildroot config
export RK_CFG_BUILDROOT=rockchip_rk3588
# Recovery config
export RK_CFG_RECOVERY=rockchip_rk3588_recovery
# Recovery image format type: fit(flattened image tree)
export RK_RECOVERY_FIT_ITS=boot4recovery.its
# Pcba config
export RK_CFG_PCBA=rockchip_rk3588_pcba
# target chip
export RK_CHIP=rk3588
# Set rootfs type, including ext2 ext4 squashfs
export RK_ROOTFS_TYPE=ext4
# debian version (debian10: buster, debian11: bullseye)
export RK_DEBIAN_VERSION=bullseye
# yocto machine
export RK_YOCTO_MACHINE=rockchip-rk3588-evb
#misc image
export RK_MISC=wipe_all-misc.img
# Define package-file
export RK_PACKAGE_FILE=rk3588-package-file
# Define WiFi BT chip
# Compatible with Realtek and AP6XXX WiFi : RK_WIFIBT_CHIP=ALL_AP
# Compatible with Realtek and CYWXXX WiFi : RK_WIFIBT_CHIP=ALL_CY
# Single WiFi configuration: AP6256 or CYW43455: RK_WIFIBT_CHIP=AP6256
export RK_WIFIBT_CHIP=ALL_AP
# Define BT ttySX
export RK_WIFIBT_TTY=ttyS6
  • RK_ARCH:用于指定目标架构,rk3588 对应 arm64;
  • RK_UBOOT_DEFCONFIG:用于指定 U-Boot 的 defconfig 配置文件;/u-boot/configs/rk3588_armsom_w3。
  • RK_UBOOT_FORMAT_TYPE:用于指定 uboot.img 镜像的格式,rk3588 平台默认使用的是 fit(flattened image tree)格式镜像;
  • RK_KERNEL_DEFCONFIG:用于指定 Linux Kernel(内核)的 defconfig 配置文件;/kernel/arch/arm64/configs/rk3588_armsom_w3。
  • RK_KERNEL_DEFCONFIG_FRAGMENT:用于指定 Linux 内核的 defconfig fragment,对于 rk3588 来说是空置;
  • RK_KERNEL_DTS:用于指定内核设备树文件;rk3588-armsom-w3.dts。
  • RK_BOOT_IMG:设置为 boot.img 即可;
  • RK_KERNEL_IMG:用于指定内核镜像的路径;kernel/arch/arm64/boot/Image。
  • RK_KERNEL_FIT_ITS:rk3588 平台 Linux 系统使用的启动镜像 boot.img 也是 FIT 格式
  • 镜像,FIT 使用 its(image source file)文件来描述 image 的信息,RK_KERNEL_FIT_ITS 用于
  • 指定这个 its 文件,这个 its 文件必须要存放在/device/rockchip/rk3588/目录下;boot.its。
  • RK_PARAMETER:用于指定分区表文件,分区表文件里面介绍了bootloader、uboot、kernel等分区的大小及位置
  • RK_CFG_BUILDROOT:用于指定 buildroot 根文件系统(普通模式)的 defconfig 配置文件;rockchip_rk3588。
  • RK_CFG_RECOVERY:用于指定recovery模式下根文件系统(recovery模式下使用ramdisk
  • 根文件系统)的 defconfig 配置文件;rockchip_rk3588_recovery_defconfig。
  • RK_RECOVERY_FIT_ITS:用于指定 recovery.img 镜像对应的 its 文件。recovery.img 也
  • 是 FIT 格式镜像,需要使用 its 文件来描述 image 的信息;boot4recovery.its。
  • RK_CFG_PCBA:用于指定 PCBA 的 defconfig 配置文件;
  • RK_ROOTFS_TYPE:用于指定根文件系统的类型,譬如 ext2、ext4;
  • RK_DEBIAN_VERSION:用于指定 Debian 的版本,debian10: buster, debian11: bullseye,默认使用的是 Debian 11,不要去改动它;
  • RK_YOCTO_MACHINE:编译 yocto 时,用于指定 machine;
  • RK_MISC:用于指定 misc 镜像。编译完 SDK 后,生成的/rockdev/misc.img 镜像其
  • 实就是 RK_MISC 所指定的这个文件,只不过是进行了重命名而已;RK_MISC 所指定的 misc
  • 镜像必须要存放在/device/rockchip/rockimg 目录下;
  • RK_WIFIBT_CHIP:有三类wifi/bt平台,RTK、AP、CY,根据芯片选择去对应的驱动,比如AP6256,那就是RK_WIFIBT_CHIP=AP6256,选择ALL_AP会将编译所有AP系列芯片的驱动
  • RK_WIFIBT_TTY:蓝牙使用的串口

用户可以在/device/rockchip/rk3588目录下添加自己的板级配置文件,根据编译脚本实际情况对配置文件中的变量进行修改、或添加新的变量

三、U-Boot 开发

U-Boot 源码在/u-boot 目录,是 RK 从 U-Boot 官⽅的 v2017.09 正式版本中切出来进⾏开发的版本

3.1 U-Boot 的设备树

U-Boot 中,armsom-w3的设备树文件是u-boot/arch/arm/dts/rk3588-armsom-w3.dts,该设备树文件包含了 rk3588.dtsi 和 rk3588-u-boot.dts 原生的 U-Boot 只支持 U-Boot 自己的 DTB,RK 平台在原生 U-Boot 基础上增加了 kernel DTB 机制的支持,即 U-Boot 会使用 kernel DTB 去初始化外设。这样设计的目的主要是为了兼容外设板级差异,譬如 power、clock、display 等。U-Boot 设备树负责初始化存储、调试串口等基础外设;而 kernel 设备树初始化存储、调试串口之外的外设,譬如 LCD 显示、千兆网等。执行 U-Boot 代码时先用 U-Boot 的设备树完成存储、调试串口的初始化操作,然后从存储上加载 kernel 的设备树并转而使用这份设备树继续初始化其余外设。 所以用户一般不需要去修改 U-Boot 的设备树文件(除非更换调试串口)。

3.2 U-Boot 编译

在SDK源码目录下执行如下命令编译 U-Boot:

lhd@ydtx:~/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5$ ./build.sh uboot
processing option: uboot
Using prebuilt GCC toolchain: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-
============Start building uboot============
TARGET_UBOOT_CONFIG=rk3588_armsom_w3
=========================================
## make rk3588_armsom_w3_defconfig -j24
#
# configuration written to .config
#
............
SEC=1
pack u-boot.itb okay! Input: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/rkbin/RKTRUST/RK3588TRUST.ini

FIT description: FIT Image with ATF/OP-TEE/U-Boot/MCU
Created:         Tue Sep 26 15:51:40 2023
 Image 0 (uboot)
  Description:  U-Boot
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Standalone Program
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    1290088 Bytes = 1259.85 KiB = 1.23 MiB
  Architecture: AArch64
  Load Address: 0x00200000
  Entry Point:  unavailable
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   fab278a4d10ea177443167fbf78cd9e1372b18cbe143c605d9ad70a637201cb4
 Image 1 (atf-1)
  Description:  ARM Trusted Firmware
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Firmware
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    194404 Bytes = 189.85 KiB = 0.19 MiB
  Architecture: AArch64
  Load Address: 0x00040000
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   909ea141064f20ffbe6d0c7afbe71e7cfdcd0085014c48b1d8df5cff882e89a7
 Image 2 (atf-2)
  Description:  ARM Trusted Firmware
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Firmware
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    24576 Bytes = 24.00 KiB = 0.02 MiB
  Architecture: AArch64
  Load Address: 0x000f0000
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   6a970ae6b4d9c8d0dd5f46ea5cb3c27de910aa12d054299d451d5aae6f62bab4
 Image 3 (atf-3)
  Description:  ARM Trusted Firmware
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Firmware
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    20480 Bytes = 20.00 KiB = 0.02 MiB
  Architecture: AArch64
  Load Address: 0xff100000
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   3ea8cf0d7eeba0b72bed08ca20e02bc50a50def876fb582b0b6649a7f843df38
 Image 4 (optee)
  Description:  OP-TEE
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Firmware
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    461200 Bytes = 450.39 KiB = 0.44 MiB
  Architecture: AArch64
  Load Address: 0x08400000
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   fde08608450331a80c98b86e21933df13ad84dd7647af5354f38381d9b42ab12
 Image 5 (fdt)
  Description:  U-Boot dtb
  Created:      Tue Sep 26 15:51:40 2023
  Type:         Flat Device Tree
  Compression:  uncompressed
  Data Size:    10058 Bytes = 9.82 KiB = 0.01 MiB
  Architecture: AArch64
  Hash algo:    sha256
  Hash value:   e388acd7c02c1af89b73326a103f7b03c8716d2071442ef45fe1618ff8283205
 Default Configuration: 'conf'
 Configuration 0 (conf)
  Description:  rk3588-armsom-w3
  Kernel:       unavailable
  Firmware:     atf-1
  FDT:          fdt
  Loadables:    uboot
                atf-2
                atf-3
                optee
********boot_merger ver 1.2********
Info:Pack loader ok.
pack loader okay! Input: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/rkbin/RKBOOT/RK3588MINIALL.ini
/home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/u-boot

Image(no-signed, version=0): uboot.img (FIT with uboot, trust...) is ready
Image(no-signed): rk3588_spl_loader_v1.09.111.bin (with spl, ddr...) is ready
pack uboot.img okay! Input: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/rkbin/RKTRUST/RK3588TRUST.ini

Platform RK3588 is build OK, with new .config(make rk3588_armsom_w3_defconfig -j24)
/home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-
Tue Sep 26 15:51:40 CST 2023
Running build_uboot succeeded.

编译完成后将会生成 uboot.img 和rk3588_spl_loader_v1.09.111.bin 两个镜像文件

3.3 uboot.img 镜像

uboot.img 是由多个镜像合并而成,包括 u-boot 镜像、u-boot dtb 以及 trust 镜像(ARM Trusted Firmware + OP-TEE)。uboot.img 是一种 FIT(flattened image tree)格式镜像,支持任意多个 image 打包和校验。使用 file 命令查看 uboot.img,如下所示:

FIT 使用 its(image source file)文件来描述 image 的信息,最后通过 mkimage 工具生成 itb(flattened image tree blob)镜像,那么这个 itb 镜像其实就是 uboot.img 镜像,uboot.img 镜像通常含有多份 itb 镜像,如下所示:

uboot.img = uboot.itb * N(N 一般是 2)

这种设计也是为了避免如果第一份镜像启动失败、还可以尝试使用第二份镜像启动。 U-Boot 编译成功后,U-Boot 源码目录下会生成很多.bin 镜像以及.dtb 镜像,uboot.img 镜 像 最 终 由 u-boot.dtb、bl31_0x00040000.bin、bl31_0x000f0000.bin、bl31_0xff100000.bin、rk3588_spl_loader_v1.09.111.bin、tee.bin、u-boot-dtb.bin、u-boot-nodtb.bin、u-boot.bin 这些镜像合并而成。uboot.img 是 FIT 格式镜像,使用 its 文件来描述 image 的信息,最终通过/tools/mkimage 工具生成 itb 镜像;its 文件和生成的 itb 文件都在/fit 目录下,u-boot.its 文件中描述了有哪些镜像会参与合并成 uboot.itb,以及这些镜像的路径等信息:

/dts-v1/;

/ {
	description = "FIT Image with ATF/OP-TEE/U-Boot/MCU";
	#address-cells = <1>;

	images {

		uboot {
			description = "U-Boot";
			data = /incbin/("u-boot-nodtb.bin");
			type = "standalone";
			arch = "arm64";
			os = "U-Boot";
			compression = "none";
			load = <0x00200000>;
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
		atf-1 {
			description = "ARM Trusted Firmware";
			data = /incbin/("./bl31_0x00040000.bin");
			type = "firmware";
			arch = "arm64";
			os = "arm-trusted-firmware";
			compression = "none";
			load = <0x00040000>;
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
		atf-2 {
			description = "ARM Trusted Firmware";
			data = /incbin/("./bl31_0x000f0000.bin");
			type = "firmware";
			arch = "arm64";
			os = "arm-trusted-firmware";
			compression = "none";
			load = <0x000f0000>;
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
		atf-3 {
			description = "ARM Trusted Firmware";
			data = /incbin/("./bl31_0xff100000.bin");
			type = "firmware";
			arch = "arm64";
			os = "arm-trusted-firmware";
			compression = "none";
			load = <0xff100000>;
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
		optee {
			description = "OP-TEE";
			data = /incbin/("tee.bin");
			type = "firmware";
			arch = "arm64";
			os = "op-tee";
			compression = "none";
			
			load = <0x8400000>;
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
		fdt {
			description = "U-Boot dtb";
			data = /incbin/("./u-boot.dtb");
			type = "flat_dt";
			arch = "arm64";
			compression = "none";
			hash {
				algo = "sha256";
			};
		};
	};

	configurations {
		default = "conf";
		conf {
			description = "rk3588-armsom-w3";
			rollback-index = <0x0>;
			firmware = "atf-1";
			loadables = "uboot", "atf-2", "atf-3", "optee";
			
			fdt = "fdt";
			signature {
				algo = "sha256,rsa2048";
				
				key-name-hint = "dev";
				sign-images = "fdt", "firmware", "loadables";
			};
		};
	};
};

its 文件的语法规则与 DTS 是完全相同的,并无差别。

对于 ARM Trusted Firmware 以及 OP-TEE,它们是闭源的,RK 只提供了二进制镜像文件,并没提供源码。ARM Trusted Firmware 固件对应/bl31.elf、OP-TEE 固件对应/tee.bin,编译 U-Boot 源码之前,这两个镜像是不存在的,编译之后才会出现;实际上来自于 /rkbin/bin/rk35/rk3588_bl31_v1.32.elf 和/rkbin/bin/rk35/rk3588_bl32_v1.12.bin这两个镜像文件。打包 uboot.itb 的过程中,会将/rkbin/bin/rk35/rk3588_bl31_v1.32.elf 拷贝到/bl31.elf,将/rkbin/bin/rk35/rk3588_bl32_v1.12.bin 拷贝到/tee.bin。 bl31.elf 固件并不是直接打包进 uboot.itb,而是将 bl31.elf 分解成多个 bl31_xxx.bin 文件,最终将这些 bl31_xxx.bin 镜像打包进 uboot.itb。

3.4 rk3588_spl_loader_v1.09.111.bin 镜像

rk3588_spl_loader_v1.09.111.bin这个镜像文件就是MiniLoaderAll.bin 镜像 ,名字不一样。MiniLoaderAll.bin 是运行在 RK3588 平台 U-Boot 之前的一段 Loader 代码(也就是比 U-Boot 更早阶段的 Loader)。MiniLoaderAll.bin 由两部分构成:TPL(Tiny Program Loader) + SPL(Secondary Program Loader)构成。 TPL 运行在 SRAM 中(片内内存),由 rk3568 芯片内部所固化的 Maskrom(BootROM)代码引导启动;其作用是负责完成 DRAM 的初始化工作、并启动 SPL;SPL 运行在 DDR,SPL的作用是负责完成系统的 lowlevel 初始化、完成 uboot.img 的加载和引导工作。

3.5 镜像启动顺序

这里讲一下 RK3568 平台镜像的启动顺序。涉及到 Trust,目前 Rockchip 的 64 位 SoC 平台

上使用的是 ARM Trusted Firmware + OP-TEE 的组合来实现 Trust,32 位 SoC 平台上使用的 是 OP-TEE。 ARM Trusted Firmware 的体系架构里将整个系统分成四种安全等级,分别为:EL0、EL1、EL2、EL3。将整个安全启动的流程阶段定义为:BL1、BL2、BL31、BL32、BL33,其中 ARM Trusted Firmware 自身的源代码里提供了 BL1、BL2、BL31 的功能。Rockchip 平台仅使用了其中的 BL31 的功能;对于 BL1 和 BL2,RK 有自己的一套实现方案。所以在 Rockchip 平台上,我们一般也可以“默认”ARM Trusted Firmware 指的就是 BL31,而 BL32 使用的则是 OP-TEE。

​ 如果把上述这种阶段定义映射到 Rockchip 平台各级固件上,对应关系为:Maskrom(RK 芯片内部固化的引导代码,也叫 BootROM,BL1)、MiniLoaderAll.bin(BL2)、Trust(BL31:ARM Trusted Firmware + BL32:OP-TEE)、U-Boot(BL33)。

所以 Linux 系统的镜像启动顺序为: Maskrom → MiniLoaderAll.bin → uboot.img → boot.img → rootfs.img 还可以进行细分: Maskrom → TPL(ddr bin) → SPL(miniloader) → Trust(ATF + OP-TEE) → u-boot → kernel → rootfs

这个启动流程通过打印信息就可以分析出来,以下就是armsom-w3 开发板上电启动时的打印信息:

DR V1.09 a930779e06 typ 22/11/21-17:50:56 //DDR版本
# 对开发板的 DDR 进行初始化
LPDDR4X, 2112MHz
channel[0] BW=16 Col=10 Bk=8 CS0 Row=16 CS1 Row=16 CS=2 Die BW=16 Size=2048MB
channel[1] BW=16 Col=10 Bk=8 CS0 Row=16 CS1 Row=16 CS=2 Die BW=16 Size=2048MB
channel[2] BW=16 Col=10 Bk=8 CS0 Row=16 CS1 Row=16 CS=2 Die BW=16 Size=2048MB
channel[3] BW=16 Col=10 Bk=8 CS0 Row=16 CS1 Row=16 CS=2 Die BW=16 Size=2048MB
Manufacturer ID:0xff
CH0 RX Vref:29.7%, TX Vref:22.8%,22.8%
CH1 RX Vref:31.7%, TX Vref:21.8%,21.8%
CH2 RX Vref:28.7%, TX Vref:23.8%,22.8%
CH3 RX Vref:30.7%, TX Vref:22.8%,21.8%
change to F1: 528MHz
change to F2: 1068MHz
change to F3: 1560MHz
change to F0: 2112MHz
out
# ddr初始化结束,开始运行miniloader代码
U-Boot SPL board init
U-Boot SPL 2017.09-gc060f28d70-220414 #zyf (Apr 18 2022 - 18:13:34)
Failed to set cpub01
Failed to set cpub23
unknown raw ID phN
unrecognized JEDEC id bytes: 00, 00, 00
Trying to boot from MMC2
MMC: no card present
mmc_init: -123, time 1
spl: mmc init failed with error: -123
Trying to boot from MMC1
Trying fit image at 0x4000 sector
## Verified-boot: 0
## Checking atf-1 0x00040000 ... sha256(909ea14106...) + OK
## Checking uboot 0x00200000 ... sha256(52a313d406...) + OK
## Checking fdt 0x0033af68 ... sha256(e388acd7c0...) + OK
## Checking atf-2 0x000f0000 ... sha256(6a970ae6b4...) + OK
## Checking atf-3 0xff100000 ... sha256(3ea8cf0d7e...) + OK
## Checking optee 0x08400000 ... sha256(fde0860845...) + OK
Jumping to U-Boot(0x00200000) via ARM Trusted Firmware(0x00040000)
Total: 115.946 ms

INFO:    Preloader serial: 2
NOTICE:  BL31: v2.3():v2.3-468-ge529a2760:derrick.huang
NOTICE:  BL31: Built : 09:59:49, Nov 21 2022
INFO:    spec: 0x1
INFO:    ext 32k is not valid
INFO:    ddr: stride-en 4CH
INFO:    GICv3 without legacy support detected.
INFO:    ARM GICv3 driver initialized in EL3
INFO:    valid_cpu_msk=0xff bcore0_rst = 0x0, bcore1_rst = 0x0
INFO:    system boots from cpu-hwid-0
INFO:    idle_st=0x21fff, pd_st=0x11fff9, repair_st=0xfff70001
INFO:    dfs DDR fsp_params[0].freq_mhz= 2112MHz
INFO:    dfs DDR fsp_params[1].freq_mhz= 528MHz
INFO:    dfs DDR fsp_params[2].freq_mhz= 1068MHz
INFO:    dfs DDR fsp_params[3].freq_mhz= 1560MHz
INFO:    BL31: Initialising Exception Handling Framework
INFO:    BL31: Initializing runtime services
INFO:    BL31: Initializing BL32
INFO:    hdmirx_handler: dma not on, ret
I/TC: 
I/TC: OP-TEE version: 3.13.0-652-g4542e1efd #derrick.huang (gcc version 10.2.1 20201103 (GNU Toolchain for the A-profile Architecture 10.2-2020.11 (arm-10.16))) #5 2022年 09月 20日 星期二 09:41:09 CST aarch64
I/TC: Primary CPU initializing
I/TC: Primary CPU switching to normal world boot
INFO:    BL31: Preparing for EL3 exit to normal world
INFO:    Entry point address = 0x200000
INFO:    SPSR = 0x3c9

# 进入到 U-Boot,开始执行 U-Boot 代码
U-Boot 2017.09 (Sep 11 2023 - 18:03:37 +0800)

Model: armsom w3
PreSerial: 2, raw, 0xfeb50000
DRAM:  8 GiB
Sysmem: init
Relocation Offset: eda3c000
Relocation fdt: eb9f9c38 - eb9fecd0
CR: M/C/I
Using default environment

Hotkey: ctrl+` //ctrl+ "c"进入uboot命令行
......
Total: 861.58 ms

Starting kernel ...
......

对于整个 U-Boot 来说,如果你的产品没什么特殊的需求,基本不用去动 U-Boot 源码

四、kernel 开发

Linux 内核源码在/kernel 目录下:

4.1 内核设备树和 defconfig 配置文件

armsom-w3开发板Linux Kernel 所使用的 defconfig 配置文件为/kernel/arch/arm64/configs/armsom_w3_defconfig。用户可以根据自己的需求更改该文件、使能或禁用内核模块。Rockchip 平台的所有设备树文件都存放在/kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/目录下。对于 armsom-w3 开发板来说,使用的设备树文件为:rk3588-armsom-w3.dts。 rk3588-armsom-w3.dts 包含有多个.dtsi 设备树,如下所示:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "dt-bindings/usb/pd.h"
#include "rk3588.dtsi"
#include "rk3588-rk806-single.dtsi"
#include "rk3588-linux.dtsi"
#include "rk3588-armsom-w3-display.dtsi"
#include "rk3588-armsom-w3-camera.dtsi"
  • rk3568.dtsi:该设备树文件是 RK3568 平台级设备树文件,与具体开发板硬件无关,纯SoC 级别的设备树文件,由 RK 提供,开发者无需改动该文件!
  • rk3588-rk806-single.dtsi:使用的PMIC电源控制方案,里面描述的是具体的硬件电源节点
  • rk3568-linux.dtsi:该设备树包含 Linux 部分特有配置信息
  • rk3588-armsom-w3-display.dtsi:关于armsom-w3开发板上面的mipi屏幕配置
  • rk3588-armsom-w3-camera.dtsi:关于armsom-w3开发板上面的摄像头配置

rk3588-armsom-w3.dts设备树是提供给用户使用的,用户在编译内核源码时只需编译这个设备树。

对于开发板上面使用到的硬件,可以在设备树文件下面disabled/okay,除了修改设备树,还可以对内核进行配置。

在/kernel/使用如下命令修改内核的配置:

make ARCH=arm64 armsom_w3_defconfig
make ARCH=arm64 menuconfig
make ARCH=arm64 savedefconfig
cp .config arch/arm64/configs/armsom_w3_defconfig

执行make ARCH=arm64 menuconfig后进入图形化内核配置界面

对于需要改动的驱动使用“/”键进去搜索界面

输入关键词,比如触摸屏的驱动是gt9xx,那搜索gt9就会索引到配置位置

按空格键选择配置状态:[*]编译进内核 [M]编译成ko文件 [ ]不编译

4.2 内核编译

sdk的交叉编译工具链是prebuilts\gcc\linux-x86\aarch64\gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu\bin\aarch64-none-linux-gnu-gcc,在SDK源码目录下直接执行./build.sh kernel直接编译内核代码,第一次编译时间会有点久,之后再编译就只会编译修改的内核驱动文件,编译完成后,会生成 boot.img 以及 resource.img

lhd@ydtx:~/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/kernel$ ls -l boot.img resource.img 
-rw-rw-r-- 1 lhd lhd 32218624  9月 21 18:11 boot.img
-rw-rw-r-- 1 lhd lhd   201216  9月 21 18:11 resource.img

关于这两个镜像,这里说明一下

4.2.1 boot.img 镜像

RK3588 平台 Linux 系统使用的 boot.img 是一种 FIT 格式镜像,它由多个镜像合并而成,对于 RK3588 平台来说,烧录到开发板 boot 分区的 boot.img 包含了内核镜像 Image、内核 DTB、resource.img 这三部分。可以使用 file 命令查看 boot.img 文件:

lhd@ydtx:~/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/kernel$ file boot.img 
boot.img: Device Tree Blob version 17, size=1536, boot CPU=0, string block size=190, DT structure block size=1004

“Device Tree Blob”表示该文件是一个 FIT 格式镜像。通过 mk-fitimage.sh 脚本打包生成的 boot.img 才是最终烧录到开发板 boot 分区(Linux 系统)的 boot.img

如果改动了设备树文件,需要重新编译设备树得到新的 Kernel DTB,然后将它打包进 resource.img、之后再把 resource.img 打包进 boot.img,最后将新的 boot.img 烧录到开发板 boot 分区完成替换;虽然很麻烦,但必须得这么做。

4.2.2 resource.img 镜像

resource.img 是 RK 自己设计的一种镜像,用于存放一些资源,譬如 u-boot logo 图片、内核logo 图片以及设备树镜像 DTB。resource.img 并不是单独烧录到开发板,而是将其打包进boot.img 中,最终烧录 boot.img。如果用户需要将开机图片替换为自己的 logo,首先需要将你的 U-Boot logo 图片重命名为 logo.bmp、 将你的内核 logo 图片重命名为 logo_kernel.bmp,然后将这两个 bmp 图片文件拷贝到内核源码根目录下,替换内核源码中默认的 logo 图片。编译内核时,会将logo.bmp和logo_kernel.bmp打包进resource.img中,然后再把resource.img打包到 boot.img。U-Boot 启动的时候会把这两个 bmp 文件加载到内存中,logo.bmp 会在 U-Boot 阶段开始显示,logo_kernel.bmp 在内存中的地址会被 U-Boot 传给 Linux Kernel,在 Linux Kernel 的 DRM驱动初始化阶段显示。

五、buildroot 开发

Buildroot 源码在/buildroot 目录下:

顶层文件名

说明

arch

存放 buildroot 支持的所有 CPU 架构相关的配置文件及构建脚本

board

存放特定目标平台相关的文件,譬如内核配置或补丁文件、rootfs覆盖文件等

boot

存放 buildroot 支持的 BootLoader 相关的补丁、校验文件、构建脚本、配置选项等

build

Buildroot 编译系统相关组件

configs

存放了所有目标平台的 defconfig 配置文件

dl

download 的缩写,该目录用于存放下载的各种开源软件包,譬如alsa-lib 库、bluez 库、bzip2、curl 工具等;在编译过程中,buildroot会从网络下载所需软件包、并将其放置在 dl/目录下;如果 buildroot下载某软件包时失败、无法下载成功,此时我们也可以自己手动下载该软件包、并将其拷贝至 dl 目录下。所有软件包只需下载一次即可,不是每次编译都要下载一次(除非删除 dl 目录),只要 dl 目录下存在该软件包就不用下载了;所以往往第一次编译会比较慢,因为下载过程会占用很多时间

docs

存放相关的参考文档

fs

存放各种文件系统的源代码

linux

存放 linux 的构建脚本和配置选项

output

该文件夹会在编译 buildroot 后出现,output 目录用于存放编译过程中输出的各种文件,包括各种编译生成的中间目标文件、可执行文件、lib 库以及最终烧录到开发板的 rootfs 镜像等

package

存放所有 package(软件包)的构建脚本、配置选项;每个软件包目录下(package//)都有一个 Config.in 文件和.mk 文件(其实就是 Makefile 文件);如果需要添加一个新的 package,则需对 package/目录进行改动。

support

存放一些为 buildroot 提供功能支持的脚本、配置文件等

toolchain

存放制作各种交叉编译工具链的构建脚本和相关文件,binutils、gcc、gdb、kernel-header 和 uClibc

utils

存放一些 buildroot 的实用脚本和工具

5.1 常见编译命令

在SDK里面编译buildroot 源码有两种常用的方法,一种是在SDK顶层目录直接用命令./build.sh buildroot,还一种是依赖buildroot 源码根目录下的 Makefile 文件。

编译之前,先进行配置;进入到 buildroot 目录下,执行如下命令进行配置

lhd@ydtx:~/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot$ source build/envsetup.sh rockchip_rk3588
Top of tree: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5
===========================================

#TARGET_BOARD=rk3588
#OUTPUT_DIR=output/rockchip_rk3588
#CONFIG=rockchip_rk3588_defconfig

===========================================
make: 进入目录“/home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot”
  GEN     /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot/output/rockchip_rk3588/Makefile
/home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot/build/parse_defconfig.sh /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot/configs/rockchip_rk3588_defconfig /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot/output/rockchip_rk3588/.config.in
Parsing defconfig: /home/lhd/project_code/3588/3588_linux5.10_v1.0.5/buildroot/configs/rockchip_rk3588_defconfig
Using configs/rockchip/chips/rk3588.config as base
Merging configs/rockchip/chips/rk3588_aarch64.config
Merging configs/rockchip/base/kernel.config
Merging configs/rockchip/e2fs.config
Merging configs/rockchip/base/common.config
Merging configs/rockchip/base/base.config
Value of BR2_ROOTFS_OVERLAY is redefined by configs/rockchip/base/base.config:
Previous value:	BR2_ROOTFS_OVERLAY="board/rockchip/rk3588/fs-overlay/"
Modify value:	BR2_ROOTFS_OVERLAY+="board/rockchip/common/base"
New value:	BR2_ROOTFS_OVERLAY="board/rockchip/rk3588/fs-overlay/ board/rockchip/common/base"

命令中最后一个参数(rockchip_rk3568)用于指定目标平台的 defconfig 配置文件(不带_defconfig 后缀),所有目标平台的 defconfig 配置文件都存放在/configs 目录下

配置完成后,直接执行 make 或make all命令编译根文件系统,如下所示为部分内容:

编译 过程中,会编译两次 buildroot:

  • 编译 buildroot 得到根文件系统镜像 rootfs.img。rootfs.img 会烧录到开发板 rootfs 分 区。
  • 编译 buildroot 得到 ramdisk 根文件系统镜像(进入 recovery 模式时挂载 ramdisk 根文 件系统,ramdisk 最终会打包进 recovery.img 镜像中,recovery.img 会烧录到开发板 recovery 分 区。)

Buildroot内置交叉编译,其交叉编译⼯具位于buildroot/output/rockchip_rk3588/host/usr ⽬录下,输⼊命令查看:

cd buildroot/output/rockchip_rk3588/host/usr/bin
./aarch64-linux-gcc --version
aarch64-linux-gcc.br_real (Buildroot -g167e3f26b-dirty) 11.3.0

若需要编译单个模块或者第三⽅应⽤⽐如 rockchip-test 模块,常⽤相关编译命令如下:

  • 编译rknpu2 SDK$make rknpu2
  • 重编rknpu2 SDK$make rknpu2-rebuild
  • 删除rknpu2 SDK$make rknpu2-dirclean 或者 SDK$rm -rf /buildroot/output/rockchip_rk3588/build/rknpu2-1.0.0

5.2 output 目录介绍

output 目录用于存放编译过程中产生的各种文件,包括编译过程生成的中间目标文件、可 执行文件、lib 库以及最终烧录到开发板的 rootfs 镜像等。

output/ ├── rockchip_rk3588 │ ├── build #包含所有构建的软件包,包括 buildroot 在宿主机上所需的工具以 及为目标平台编译的软件包 │ ├── host #包含为 Ubuntu 主机(宿主机)构建的工具,以及目标工具链 │ ├── images #存放最终编译输出的镜像 │ ├── Makefile │ ├── staging #一个指向 host/目录中目标工具链 sysroot 的符号链接 │ └── target #根文件系统系统目录,用来创建根文件系统镜像,rootfs.img 镜像 的内容就是该目录下的内容

5.3 软件包编译

如何编译指定的软件包(package),在 buildroot/package/文件夹中的某个目录对应的名字(或某个子目录对应的名字),并且该目录中存在 Config.in 配置文件(用于定义 package 配置选项)以及.mk 文件(Makefile 文件,用于定义 package 的构建逻辑)。譬如:

rkwifibt → package/rockchip/rkwifibt/
rknpu → package/rockchip/rknpu/
rkupdate → package/rockchip/rkupdate/

接着执行命令编译指定的 package:make

package(软件包)的构建过程可以分解为:configure(配置)、build(编译)、install(安装), 其执行顺序为:配置→编译→安装,每一步可单独执行,执行如下命令:

make -configure #执行配置命令
make -build #执行编译命令
make -install #执行安装命令

5.4 添加 package软件包

下面通过一个简单的例子向用户介绍如何在 buildroot/package 目录下添加一个自己的package(软件包)。

5.4.1 开发源码工程

首先进入/app 目录下,在该目录下创建一个名为“packagedemo”的文件夹,且在 packagedemo 目录下创建一个.c 源文件 main.c,以及一个 Makefile 文件:

cd /app
mkdir packagedemo
touch main.c Makefile

在 main.c 源文件中编写一个简单的测试代码,譬如打印一个“Hello World”。 Makefile 文件中的内容如下所示:

package: main.o
$(CC) -o package main.o
%.o: %.c
$(CC) -c $< -o $@

目的就是将 main.c 源文件编译成一个可执行文件 package。

5.4.2 添加 package

进入/package 目录,在该目录下创建一个名为 packagedemo 的目录,并且在packagedemo目录下创建两个文件:Config.in 和 packagedemo.mk。

Config.in 文件的内容如下所示:

config BR2_PACKAGE_PACKAGEDEMO
bool "PACKAGEDEMO"
help
 this configuration is used to enable or disable packagedemo.

packagedemo.mk 文件的内容如下所示:

################################################################################
#
# packagedemo
#
################################################################################
# 给你的软件包定义一个版本号
MYPACKAGE_VERSION = 1.0
# 你的软件包所在目录
MYPACKAGE_SITE = $(TOPDIR)/../app/packagedemo
# 获取软件包的方式,local 表示从本地获取,有些包可能需要通过网络下载,譬如 git 仓库中
的项目
MYPACKAGE_SITE_METHOD = local
# 列出在编译软件包之前 需要执行的配置操作
define MYPACKAGE_CONFIGURE_CMDS
endef
# 列出编译软件包时 需要执行的操作
define MYPACKAGE_BUILD_CMDS
$(MAKE) -C $(@D) CC=$(TARGET_CC)
endef
# 列出将软件包安装到 target 目录(/output/rockchip_rk3588/target)时需要执行的操作
define MYPACKAGE_INSTALL_TARGET_CMDS
$(INSTALL) -D -m 0755 $(@D)/mypackage $(TARGET_DIR)/usr/bin/package
endef
# 表示当前软件包是一个通用型软件包基础结构
$(eval $(generic-package))

注意:该文件中定义了一些变量以及宏,所有的这些变量、宏都以前缀 MYPACKAGE_开头,不能乱来,它必须等于 Config.in、mypackage.mk 文件所在目录(mypackage)对应的名字(小写字母转换为大写)。 :表示命令;(����):表示����命令;(@D):表示软件包所在目录,注意这个目录并不是/app/mypackage、而是该软件包在 output/rockchip_rk3588/build/目录下对应的文件夹;编译软件包之前,buildroot 会将/app/mypackage 拷 贝 至 /output/rockchip_rk3588/build/ 目 录 , 并 重 命 名 为mypackage-1.0(1.0 就是版本号)。所以这个“$(@D)”指的是 output/rockchip_rk3588/build/mypackage-1.0 这个目录。 :表示顶层目录,也就是目录。(������):表示���������顶层目录,也就是/���������目录。(TARGET_CC):表示交叉编译器,RK 平台默认使用 buildroot 交叉编译器,交叉编译器所在路径为:/output/rockchip_rk3588/host/bin/aarch64-buildroot-linux-gnu-gcc。 :表示命令。(�������):表示�������命令。(TARGET_DIR):表示 target 目录/output/rockchip_rk3588/target。

接下来打开 package/Config.in 文件,将下面这行内容添加到该文件中

source "package/packagedemo/Config.in"

添加完成后保存退出。

5.4.3 使能并编译 package

执行“make menuconfig”打开图形化配置界面,输入“/”搜索“packagedemo”找到我们添加的 package,将其使能并且保存配置、退出图形化配置界面。

执行make packagedemo-rebuild命令编译该软件包

编 译会 生 成 一 个 可 执 行 文 件 package , 其 所 在 路 径 为 :output/rockchip_rk3588/target/usr/bin/package

六、Debian开发

源码位于⼯程 /debian ⽬录下

debian
├── mk-base-debian.sh ##获取Debian基础包和编译
├── mk-image.sh ##打包⽣成ext4的固件
├── mk-rootfs-buster/bullseye.sh ##适配Rockchip相关硬件加速包
├── mk-rootfs.sh ##指向具体Rootfs版本,⽬前有Buster、Bullseye两个版本。
├── overlay ##适配Rockchip平台共性配置⽂件
├── overlay-debug ##系统常使⽤的调试⼯具
├── overlay-firmware ##⼀些设备firmware的存放,⽐如npu/dp等
├── packages ## 包含armhf arm64系统适配硬加速使⽤的预编译的包
├── packages-patches ##预编包,基于官⽅打上的补丁
├── readme.md ## ⽂档指引
└── ubuntu-build-service ##从官⽅获取Debian发⾏版,可依赖包和定制安装相关包。

整个⽬录结构内容是通过Shell脚本来达到获取构建Linux Debian发⾏版源码

6.1 Debian 编译

Debian常用的的编译方式有两种,一种是在SDK目录下执行./build.sh debian,或者进入 debian/ ⽬录执行编译命令。

编译和 Debian 固件⽣成参考当前⽬录 readme.md

## Introduction

A set of shell scripts that will build GNU/Linux distribution rootfs image
for rockchip platform.

## Available Distro

* Debian 11 (Bullseye-X11 and Wayland)~~

```
sudo apt-get install binfmt-support qemu-user-static
sudo dpkg -i ubuntu-build-service/packages/*
sudo apt-get install -f
```

## Usage for 32bit Debian 11 (Bullseye-32)

### Building debian system from linaro

Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=base ARCH=armhf ./mk-base-debian.sh
```

Building a desktop debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=desktop ARCH=armhf ./mk-base-debian.sh
```

### Building overlay with rockchip audio/video hardware accelerated

Building with overlay with rockchip debian rootfs:

```
	RELEASE=bullseye ARCH=armhf ./mk-rootfs.sh
```

Building with overlay with rockchip debug debian rootfs:

```
	VERSION=debug ARCH=armhf ./mk-rootfs-bullseye.sh
```

### Creating roofs image

Creating the ext4 image(linaro-rootfs.img):

```
	./mk-image.sh
```

---

## Usage for 64bit Debian 11 (Bullseye-64)

Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

```
	RELEASE=bullseye TARGET=desktop ARCH=arm64 ./mk-base-debian.sh
```

Building the rk-debian rootfs:

```
	RELEASE=bullseye ARCH=arm64 ./mk-rootfs.sh
```

Building the rk-debain rootfs with debug:

```
	VERSION=debug ARCH=arm64 ./mk-rootfs-bullseye.sh
```

Creating the ext4 image(linaro-rootfs.img):

```
	./mk-image.sh
```
---

## Cross Compile for ARM Debian

[Docker + Multiarch](http://opensource.rock-chips.com/wiki_Cross_Compile#Docker)

## Package Code Base

Please apply [those patches](https://github.com/rockchip-linux/rk-rootfs-build/tree/master/packages-patches) to release code base before rebuilding!

## License information

Please see [debian license](https://www.debian.org/legal/licenses/)

## FAQ

- noexec or nodev issue
noexec or nodev issue /usr/share/debootstrap/functions: line 1450:
../rootfs/ubuntu-build-service/bullseye-desktop-arm64/chroot/test-dev-null:
Permission denied E: Cannot install into target
...
mounted with noexec or nodev

Solution: mount -o remount,exec,dev xxx (xxx is the mount place), then rebuild it.

当执行完./mk-image.sh之后,会在当前目录下生成Debian固件linaro-rootfs.img。

6.2 系统定制

Debian系统是通过Shell脚构建出来的,要对Debian系统进行定制,需要在/debian ⽬录下着重关注两个脚本:mk-base-debian.sh和mk-rootfs-bullseye.sh

mk-base-debian.sh脚本部分内容如下:

cd ubuntu-build-service/$RELEASE-$TARGET-$ARCH

echo -e "\033[36m Staring Download...... \033[0m"

make clean

./configure

make

if [ -e linaro-$RELEASE-alip-*.tar.gz ]; then
	sudo chmod 0666 linaro-$RELEASE-alip-*.tar.gz
	mv linaro-$RELEASE-alip-*.tar.gz ../../
else
	echo -e "\e[31m Failed to run livebuild, please check your network connection. \e[0m"
fi

构建了Debian的linaro-bullseye-alip-20230613-1.tar.gz基础包

对系统的软件包进⾏定制:将所需的包列表放在customization/package-lists⽬录下,并命名为XXX.list.chroot或XXX.list.binary,如果该目录下已经有这个文件,可以直接对其进行修改。

mk-rootfs-bullseye.sh适配相关硬件加速包,也可以在这里添加自己的应用,部分脚本如下:

#---------Camera---------
echo -e "\033[36m Install camera.................... \033[0m"
\${APT_INSTALL} cheese v4l-utils
\${APT_INSTALL} /packages/libv4l/*.deb

#---------armsom-w3-test---------
# echo -e "\033[36m Install armsom-w3-test.................... \033[0m"
# \${APT_INSTALL} /packages/armsom-w3-test/*.deb

#---------Xserver---------
echo -e "\033[36m Install Xserver.................... \033[0m"
\${APT_INSTALL} /packages/xserver/*.deb

armsom-w3-test是armsom自写的一个产测软件,在debian/packages/arm64下创建armsom-w3-test文件夹,将test.deb放在文件夹下

再执行相关脚本就可以将我们的应用打包进系统,mk-rootfs-bullseye.sh这里有很多预安装包,这里就不解释了,已经预安装的Debian deb包可以对其进行解压、修改、重新打包,这里提供一种⽅法:

#解压出包中的⽂件到extract⽬录下
dpkg -X xxx.deb extract/
#解压出包的控制信息extract/DEBIAN/下:
dpkg -e xxx.deb extract/DEBIAN/
#修改⽂件XXX
# 对修改后的内容重新进⾏打包⽣成deb包
dpkg-deb -b extract/ .

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