前 言

本文檔主要演示Linux系統(tǒng)開發(fā)流程。包括LinuxSDK的配置與編譯、U-Boot、Kernel及Rootfs的開發(fā)，以及系統(tǒng)鏡像的替換方法。同時(shí)介紹系統(tǒng)鏡像的打包與解包、關(guān)鍵計(jì)算單元(CPU、GPU、NPU)和內(nèi)存子系統(tǒng)(DDR)性能策略配置與管理的詳細(xì)步驟，旨在幫助開發(fā)者完成系統(tǒng)開發(fā)。

開發(fā)環(huán)境

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows1064bit、Windows764bit

Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit

LinuxSDK：LinuxSDK-[版本號(hào)]（基于rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0）

系統(tǒng)版本：Tronlong-Desktop 20.04（類Ubuntu）、Linux-5.10.209、U-Boot-2017.09

交叉編譯工具鏈：

應(yīng)用開發(fā)交叉編譯工具鏈：aarch64-linux-gnu-gcc（版本為9.4.0）

U-Boot開發(fā)、內(nèi)核開發(fā)：gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf

備注：本文基于2GByte LPDDR4X、16GByte eMMC配置單板機(jī)進(jìn)行演示。

術(shù)語表

為便于閱讀，下表對(duì)文檔出現(xiàn)的關(guān)鍵術(shù)語進(jìn)行解釋；對(duì)于廣泛認(rèn)同釋義的術(shù)語，在此不做注釋。

注意事項(xiàng)

（1）單板機(jī)默認(rèn)鏡像（已包含對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹文件）支持創(chuàng)龍科技EX-TLBaseUART擴(kuò)展板、EX-TLMultiUART擴(kuò)展板、EX-TLMultiETH擴(kuò)展板的外設(shè)，更換不同擴(kuò)展板無需手動(dòng)切換設(shè)備樹文件。

（2）Linux系統(tǒng)各鏡像可通過命令行方式和瑞芯微開發(fā)工具替換，具體如下表所示。

備注：Rootfs鏡像需參考“完整鏡像打包與解包”章節(jié)打包成完整系統(tǒng)鏡像后才能替換。

（3）Linux系統(tǒng)相關(guān)軟件包位于產(chǎn)品資料“4-軟件資料Linux”目錄下，具體如下表所示。

備注：我司推薦使用最新版本的LinuxSDK，亦可根據(jù)“4-軟件資料LinuxLinuxSDKLinuxSDK-feature-support.pdf”的變更說明，自行替換對(duì)應(yīng)模塊（如device/rockchip）至舊版本LinuxSDK進(jìn)行使用。

（4）我司提供的單板機(jī)內(nèi)核鏡像已包含設(shè)備樹編譯后的二進(jìn)制文件(.dtb)，具體說明如下：

1LinuxSDK安裝

1.1安裝依賴軟件

請(qǐng)先執(zhí)行如下命令，更新軟件列表。

Host# sudo apt-get update

圖 1

執(zhí)行如下命令，安裝LinuxSDK開發(fā)包依賴的庫(kù)和工具集。

備注：安裝過程中，請(qǐng)保證Ubuntu可正常訪問互聯(lián)網(wǎng)，若提示"*** is already the newest version ***"表示該軟件已安裝，請(qǐng)忽略。

Host# sudo apt-get install -y git ssh make gcc libssl-dev

liblz4-tool expect expect-dev 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 libgmp-dev

libmpc-dev bc python-is-python3 python2 libpkgconf-dev

圖 2

圖 3

若安裝失敗，可通過更換軟件源解決。點(diǎn)擊如下圖標(biāo)進(jìn)入軟件源更新的圖形界面。

圖 4

點(diǎn)擊"Download from"。

圖 5

點(diǎn)擊"Other…"，出現(xiàn)彈窗，找到"China"，即可選擇軟件源，推薦使用清華大學(xué)鏡像軟件源，以匹配我司開發(fā)文檔，然后點(diǎn)擊"ChooseServer"。

圖 6

圖 7

圖 8

輸入登錄虛擬機(jī)Ubuntu的密碼，然后點(diǎn)擊"Authenticate"。

圖 9

點(diǎn)擊"Close"，完成更換軟件源。

圖 10

執(zhí)行如下命令，檢查主機(jī)的Python版本（需安裝Python 3.6及以上版本）。

Host# python --version

圖 11

1.2解壓LinuxSDK

打開Ubuntu，執(zhí)行如下命令，創(chuàng)建RK3562工作目錄并進(jìn)入該目錄。

Host# mkdir -p /home/tronlong/RK3562

圖 12

請(qǐng)將產(chǎn)品資料“4-軟件資料LinuxLinuxSDK”目錄下的LinuxSDK-[版本號(hào)].tar.gz開發(fā)包解壓至Ubuntu系統(tǒng)的RK3562工作目錄中，執(zhí)行如下命令進(jìn)行解壓。耗時(shí)約5min后解壓完成，生成rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0文件夾，即為L(zhǎng)inuxSDK源碼目錄。

Host# cd /home/tronlong/RK3562/

Host# tar -zxf LinuxSDK-v1.0.tar.gz

備注：LinuxSDK版本號(hào)以實(shí)際情況為準(zhǔn)。

圖 13

執(zhí)行如下命令，查看當(dāng)前LinuxSDK源碼目錄。

Host# cd rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/

Host# ls -l

圖 14

2LinuxSDK配置與編譯

請(qǐng)先參考“LinuxSDK安裝”章節(jié)正確安裝LinuxSDK和依賴軟件，再執(zhí)行以下步驟。

2.1配置編譯選項(xiàng)

進(jìn)入LinuxSDK源碼目錄,配置LinuxSDK編譯選項(xiàng)。

Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

配置編譯設(shè)備樹文件

我司提供的設(shè)備樹文件位于LinuxSDK源碼"kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip"目錄。設(shè)備樹文件根據(jù)單板機(jī)部分復(fù)用外設(shè)功能進(jìn)行區(qū)分。具體說明如下表。

單板機(jī)使用的設(shè)備樹文件存在多級(jí)的依賴關(guān)系，具體如下表所示。表中的下一級(jí)設(shè)備樹文件，被上一級(jí)設(shè)備樹文件所引用。

LinuxSDK默認(rèn)編譯的設(shè)備樹文件為sbc-tl3562.dts，如需替換為支持對(duì)應(yīng)功能的其他設(shè)備樹，請(qǐng)參考以下步驟修改。本次操作以替換為sbc-tl3562-mipi-lcd.dts設(shè)備樹（支持MIPI顯示）進(jìn)行演示，如需使用其他設(shè)備樹，修改方法同理。

執(zhí)行如下命令，進(jìn)入內(nèi)核配置界面。

Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

Host# make menuconfig

圖 15

選擇"Kernel"，按Enter鍵進(jìn)入到下一級(jí)配置選項(xiàng)。

圖 16

選擇"device-tree scriptname"，按Enter鍵后，進(jìn)入編輯頁面。

圖 17

進(jìn)入編輯頁面將"sbc-tl3562"修改為"sbc-tl3562-mipi-lcd"，選擇"Ok"，按Enter鍵退出編輯頁面。

圖 18

選擇"Save"，按Enter鍵保存配置。

圖 19

在彈出的界面中按選擇"Ok"，按Enter鍵保存。

圖 20

在彈出的界面中按Enter鍵完成保存操作。

圖 21

配置完成后，連續(xù)按下Esc鍵，退出圖形配置界面。

執(zhí)行如下命令，保存設(shè)備樹相關(guān)的編譯配置項(xiàng)，并通過查看生成的"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件，確定設(shè)備樹文件是否已正確配置。

Host# make savedefconfig

Host# cat device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

圖 22

除上述圖形化配置方法外，亦可通過執(zhí)行如下命令，直接修改"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件。

Host# vim device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

圖 23

修改內(nèi)容如下：

RK_KERNEL_DTS_NAME="sbc-tl3562-mipi-lcd" //將"sbc-tl3562"修改為"sbc-tl3562-mipi-lcd"

圖 24

配置內(nèi)核選項(xiàng)

我司默認(rèn)配置的是Linux內(nèi)核（推薦使用）。如需修改內(nèi)核編譯選項(xiàng)配置，請(qǐng)繼續(xù)執(zhí)行"make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 menuconfig"命令打開圖形配置界面。此命令通過讀取當(dāng)前目錄的.config文件，以圖形界面的方式提供內(nèi)核編譯配置查看和修改方法。如無需修改內(nèi)核編譯選項(xiàng)配置，可跳過此步驟。

menuconfig是一套圖形化的配置工具，需要ncurses庫(kù)支持。ncurses庫(kù)提供了一系列的API函數(shù)供調(diào)用者生成基于文本的圖形界面，因此需要先執(zhí)行如下命令通過網(wǎng)絡(luò)安裝ncurses庫(kù)。

Host# sudo apt-get install libncurses5-dev

圖 25

Host# sudo apt-get install libncursesw5-dev

圖 26

ncurses庫(kù)安裝完成后，執(zhí)行如下命令配置交叉編譯工具鏈。

Host# cd /home/tronlong/RK3562/rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/kernel

Host# export PATH=/home/tronlong/RK3562/rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin:$PATH

圖 27

在配置內(nèi)核前，先使用如下命令清理內(nèi)核：

Host# make CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 distclean

圖 28

執(zhí)行如下命令，配置內(nèi)核。

Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig

圖 29

ncurses庫(kù)安裝完成后，執(zhí)行如下命令打開圖形配置界面。

Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 menuconfig

圖 30

圖 31

可通過鍵盤的方向鍵選中對(duì)應(yīng)菜單欄。在被選中的情況下，可按Enter鍵進(jìn)入子菜單。菜單選項(xiàng)中藍(lán)色高亮的字母代表此菜單選項(xiàng)的快捷鍵，可在鍵盤上按下對(duì)應(yīng)的字母快速選中對(duì)應(yīng)的菜單選項(xiàng)。每個(gè)菜單選項(xiàng)前的括號(hào)內(nèi)容表示當(dāng)前菜單選項(xiàng)的配置狀態(tài)。選中對(duì)應(yīng)的菜單選項(xiàng)后，按下Y鍵，會(huì)將相應(yīng)的選項(xiàng)配置編譯到內(nèi)核中，同時(shí)菜單選項(xiàng)前面變?yōu)? * >。按下N鍵，不會(huì)將相應(yīng)的選項(xiàng)配置編譯到內(nèi)核中。按下M鍵，會(huì)將相應(yīng)的選項(xiàng)配置編譯為內(nèi)核模塊，菜單選項(xiàng)前面變?yōu)? M >。如需搜索，可按下/鍵打開搜索框，然后輸入要搜索的內(nèi)容。配置完畢后，選中，按Enter鍵保存配置選項(xiàng)。然后選中，按Enter鍵退出。請(qǐng)執(zhí)行如下命令，保存配置選項(xiàng)至arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig文件，再將defconfig文件內(nèi)容覆蓋至rockchip_linux_defconfig文件。Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 savedefconfigHost# mv defconfig arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig圖 322.2拷貝根文件系統(tǒng)鏡像我司已提供Rootfs根文件系統(tǒng)鏡像位于“4-軟件資料LinuxFilesystemTronlong-Desktop-20.04imageTronlong-Desktop-20.04-[版本號(hào)]-[Git系列號(hào)]”目錄下（版本號(hào)、Git系列號(hào)請(qǐng)以實(shí)際情況為準(zhǔn)），請(qǐng)將其拷貝至LinuxSDK源碼目錄的"ubuntu"目錄下。圖 332.3編譯LinuxSDK在編譯LinuxSDK時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要選擇是否多設(shè)備樹打包功能，即將多個(gè)設(shè)備樹文件(.dts)編譯為二進(jìn)制文件(.dtb)并嵌入同一內(nèi)核鏡像中。若僅需單一設(shè)備樹支持，無需將多個(gè)設(shè)備樹文件(.dts)打包進(jìn)同一內(nèi)核鏡像，請(qǐng)執(zhí)行如下操作，禁用多設(shè)備樹打包功能，并重新編譯內(nèi)核。備注：若未修改"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件，則默認(rèn)編譯設(shè)備樹為"sbc-tl3562.dts"。Host# export ENABLE_MULTI_DTB=nHost# ./build.sh kernel圖 34圖 35編譯完成后，生成的內(nèi)核鏡像中僅包含sbc-tl3562.dts編譯后的設(shè)備樹數(shù)據(jù)。并且生成sbc-tl3562.dtb設(shè)備樹二進(jìn)制文件(.dtb)，位于"kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/"目錄。若需打包多設(shè)備樹文件(.dts)至同一內(nèi)核鏡像，請(qǐng)先參考上文“配置編譯設(shè)備樹文件”章節(jié)，將需要打包的設(shè)備樹文件(.dts)逐一進(jìn)行配置，并重新編譯內(nèi)核，生成對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹二進(jìn)制文件(.dtb)。本次操作以獲取sbc-tl3562-ex-tlbaseuart.dtb文件進(jìn)行演示。Host# vim device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig圖 36修改內(nèi)容如下：RK_KERNEL_DTS_NAME="sbc-tl3562-ex-tlbaseuart" //將"sbc-tl3562"修改為"sbc-tl3562-ex-tlbaseuart"圖 37執(zhí)行如下命令重新編譯內(nèi)核，生成對(duì)應(yīng)的設(shè)備樹二進(jìn)制文件(.dtb)文件。Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfigHost# ./build.sh kernel圖 38圖 39重復(fù)上述步驟，編譯生成sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dtb和sbc-tl3562-ex-tlmultieth.dtb。編譯完成后，查看目錄下是否有對(duì)應(yīng)設(shè)備樹二進(jìn)制文件(.dtb)。Host# ls kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/sbc-tl3562*.dtb圖 40執(zhí)行如下命令，將多個(gè)設(shè)備樹的二進(jìn)制文件(.dtb)打包進(jìn)內(nèi)核鏡像中。備注：若修改了任一設(shè)備樹文件(.dts)，需重新編譯生成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制文件(.dtb)，再執(zhí)行打包操作。例如，當(dāng)修改sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dts設(shè)備樹文件后，需編譯生成sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dtb，再執(zhí)行如下命令將多個(gè)設(shè)備樹進(jìn)行打包。Host# export ENABLE_MULTI_DTB=yHost# ./build.sh kernel圖 41圖 42請(qǐng)確保已參照“配置編譯選項(xiàng)”章節(jié)正確配置LinuxSDK編譯選項(xiàng)，然后在LinuxSDK的LinuxSDK源碼目錄下執(zhí)行如下命令，一鍵編譯生成U-Boot、Kernel、文件系統(tǒng)、Recovery等鏡像，并打包生成系統(tǒng)鏡像。備注：若未設(shè)置"ENABLE_MULTI_DTB"環(huán)境變量，進(jìn)行內(nèi)核編譯時(shí)系統(tǒng)將默認(rèn)啟用單設(shè)備樹打包模式，即僅將一個(gè)設(shè)備樹文件(.dts)編譯并嵌入內(nèi)核鏡像，具體打包的設(shè)備樹文件由sbc_tl3562_ubuntu_defconfig文件的RK_KERNEL_DTS_NAME選項(xiàng)指定。Host# ./build.sh圖 43預(yù)計(jì)耗時(shí)約2小時(shí)后編譯完成，最終在rockdev目錄下生成U-Boot、Kernel、文件系統(tǒng)、Recovery系統(tǒng)等鏡像如下所示。圖 44圖 452.4系統(tǒng)組件鏡像說明編譯LinuxSDK后生成的系統(tǒng)組件鏡像具體功能和作用如下表所示。由于篇幅過長(zhǎng)等原因，部分內(nèi)容均不逐一展示，如需獲取完整版詳細(xì)資料，請(qǐng)關(guān)注Tronlong創(chuàng)龍科技微信公眾號(hào)或官網(wǎng)，或者評(píng)論區(qū)留言，感謝您的支持！

審核編輯 黃宇