编译 Buildroot 固件

本章介绍 Buildroot 固件的编译流程,推荐在 Ubuntu 16.04 系统环境下进行开发,若使用其它系统版本,可能需要对编译环境做相应调整。

准备工作

下载 Firefly_Linux_SDK

Firefly_Linux_SDK 源码包比较大,可以通过如下方式获取 Firefly_Linux_SDK 源码包:下载链接

下载完成后先验证一下 MD5 码:

$ md5sum firefly-sdk-20200629.7z

d8c52272725ff8a2216fc2be7a92ffc4  firefly-sdk-20200629.7z

确认无误后,就可以解压:

mkdir -p ~/proj/AIO-3288J
cd ~/proj/AIO-3288J
7z x /path/to/firefly-sdk-20200629.7z -r -o ./
git reset --hard
  • 更新

注意:解压后务必要先更新下远程仓库。以下为从 github 处更新的方法:

#1. 进入 SDK 根目录
cd ~/proj/AIO-3288J

#2. 下载远程 bundle 仓库
git clone https://github.com/FireflyTeam/bundle.git -b rk3288-linux-bundle

#3. 若 clone 失败,可以前往 github 下载 bundle.zip:

#4. 更新 SDK,并且后续更新不需要再次拉取远程仓库,直接执行以下命令即可
./bundle/update rk3288-linux-bundle

#5. 按照提示已经更新内容到 FETCH_HEAD,同步 FETCH_HEAD 到 firefly 分支
git rebase FETCH_HEAD

#6. 更新共用仓库
./bundle/update common-linux-bundle
git rebase FETCH_HEAD

目录结构

$ tree -L 1
.
├── app
├── buildroot                                               # Buildroot 根文件系统编译目录
├── build.sh -> device/rockchip/common/build.sh             # 编译脚本
├── debian                                                  # Debian 根文件系统编译目录
├── device                                                  # 编译相关配置文件
├── distro
├── docs                                                    # 文档
├── envsetup.sh -> buildroot/build/envsetup.sh
├── external
├── kernel
├── Makefile -> buildroot/build/Makefile
├── mkfirmware.sh -> device/rockchip/common/mkfirmware.sh   # 链接脚本
├── prebuilts                                               # 交叉编译工具链
├── rkbin
├── rkflash.sh -> device/rockchip/common/rkflash.sh         # 烧写脚本
├── tools                                                   # 工具目录
├── u-boot
└── yocto

搭建编译环境

sudo apt-get install repo git-core gitk git-gui gcc-arm-linux-gnueabihf u-boot-tools device-tree-compiler \
gcc-aarch64-linux-gnu mtools parted libudev-dev libusb-1.0-0-dev python-linaro-image-tools linaro-image-tools \
autoconf autotools-dev libsigsegv2 m4 intltool libdrm-dev curl sed make binutils build-essential gcc g++ bash \
patch gzip bzip2 perl tar cpio python unzip rsync file bc wget libncurses5 libqt4-dev libglib2.0-dev libgtk2.0-dev \
libglade2-dev cvs git mercurial rsync openssh-client subversion asciidoc w3m dblatex graphviz python-matplotlib \
libc6:i386 libssl-dev texinfo liblz4-tool genext2fs lzop libncurses5-dev libssl1.0.0 libssl1.0.0 expect

编译 SDK

编译前配置

device/rockchip/rk3288/ 目录下,有不同板型的配置文件,选择配置文件:

./build.sh aio-3288j-buildroot.mk

配置文件会链接到 device/rockchip/.BoardConfig.mk,检查该文件可以验证是否配置成功。

相关配置介绍:

# Target arch
export RK_ARCH=arm                                              # 32位 ARM 架构
# Uboot defconfig
export RK_UBOOT_DEFCONFIG=firefly-rk3288                        # u-boot 配置文件
# Kernel defconfig
export RK_KERNEL_DEFCONFIG=firefly_linux_defconfig              # kernel 配置文件
# Kernel dts
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aio                         # dts 文件
# Buildroot config
export RK_CFG_BUILDROOT=rockchip_rk3288                         # Buildroot 配置
# Recovery config
export RK_CFG_RECOVERY=rockchip_rk3288_recovery                 # recovery 配置
# parameter for GPT table
export RK_PARAMETER=parameter-buildroot.txt                     # 分区表
# rootfs image path
export RK_ROOTFS_IMG=buildroot/output/$RK_CFG_BUILDROOT/images/rootfs.$RK_ROOTFS_TYPE   # 根文件系统路径

部分编译

  • 编译 u-boot

./build.sh uboot
  • 编译 kernel

./build.sh kernel
  • 编译 recovery

./build.sh recovery
  • 编译 Buildroot 根文件系统

编译 Buildroot 根文件系统,将会在 buildroot/output 生成编译输出目录:

./build.sh buildroot

# 注:确保作为普通用户编译 Buildroot 根文件系统,避免不必要的错误。

打包固件

更新各部分镜像链接到 rockdev/ 目录:

./mkfirmware.sh

打包固件,生成的完整固件会保存到 rockdev/pack/ 目录。

./build.sh updateimg

全自动编译

全自动编译会执行上述编译、打包操作,生成完整固件。

./build.sh

分区说明

parameter 分区表

parameter.txt 文件中包含了固件的分区信息,以 parameter-buildroot.txt 为例:

路径:device/rockchip/rk3288/parameter-buildroot.txt

FIRMWARE_VER: 8.1
MACHINE_MODEL:RK3288
MACHINE_ID:007
MANUFACTURER:RK3288
MAGIC: 0x5041524B
ATAG: 0x00200800
MACHINE: 3288
CHECK_MASK: 0x80
PWR_HLD: 0,0,A,0,1
TYPE: GPT
CMDLINE: mtdparts=rk29xxnand:0x00002000@0x00004000(uboot),0x00002000@0x00006000(trust),0x00002000@0x00008000(misc),0x00010000@0x0000a000(boot),0x00010000@0x0001a000(recovery),0x00010000@0x0002a000(backup),0x00020000@0x0003a000(oem),0x00100000@0x0005a000(rootfs),-@0x0015a000(userdata:grow)
uuid:rootfs=614e0000-0000-4b53-8000-1d28000054a9

CMDLINE 属性是我们关注的地方,以 uboot 为例, 0x00002000@0x00004000(uboot) 中 0x00004000 为uboot 分区的起始位置,0x00002000 为分区的大小,以此类推。

package-file

package-file 文件用于打包固件时确定需要的分区镜像和镜像路径,同时它需要与 parameter.txt 文件保持一致。

路径:tools/linux/Linux_Pack_Firmware/rockdev/rk3288-package-file

# name          relative path
#
#hwdef          hwdef
package-file    package-file
bootloader      image/miniloaderall.bin
parameter       image/parameter.txt
trust           image/trust.img
uboot           image/uboot.img
misc            image/misc.img
boot            image/boot.img
recovery        image/recovery.img
rootfs          image/rootfs.img
oem             image/oem.img
userdata:grow   image/userdata.img
backup          reserved

Buildroot 介绍

output 目录

Buildroot 编译输出结果保存在 output 目录,具体目录由配置文件决定,本例保存在 buildroot/output/rockchip_rk3288 目录,后续可以在该目录执行 make 编译根文件系统。

子目录说明:

  • build/ 包含所有的源文件,包括 Buildroot 所需主机工具和选择的软件包,这个目录包含所有 模块源码。

  • host/ 主机端编译需要的工具包括交叉编译工具。

  • images/ 包含压缩好的根文件系统镜像文件。

  • staging/ 这个目录类似根文件系统的目录结构,包含编译生成的所有头文件和库,以及其他开发文件,不过他们没有裁剪,比较庞大,不适用于目标文件系统。

  • target/ 包含完整的根文件系统,对比 staging/,它没有开发文件,不包含头文件,二进制文件也经过 strip 处理。

自定义 Buildroot

下文将介绍一些自定义 Buildroot 的方法。

模块配置

默认编译好的根文件系统不一定满足我们的需求,我们可能需要增加一些第三方软件包,或者修改软件包的配置选项,Buildroot 支持图形化方式去做选择配置:

cd buildroot/output/rockchip_rk3288/

# 进入图形化配置界面,选择所需模块,保存退出
make menuconfig

# 保存到配置文件 'buildroot/configs/rockchip_rk3288_defconfig'
make savedefconfig

#编译 Buildroot 根文件系统
make

需要了解的是:

  • 进行编译时,Buildroot 根据配置,会自动从网络获取相关的软件包,包括一些第三方库,插件,实用工具等,放在 dl/ 目录。

  • 软件包会解压在 output/build/ 目录下,然后进行编译。

  • 如果要修改软件包的源码,可以通过打补丁的方式进行修改,补丁集中放在 package/ 目录,Buildroot 会在解压软件包时为其打上相应的补丁。

busybox 配置修改

busybox 用于管理系统的命令工具,可按如下方式修改:

cd buildroot/output/rockchip_rk3288/

# 进入图形化配置界面,选择所需工具,退出保存
make busybox-menuconfig

# 保存到配置文件 `board/rockchip/common/base/busybox.config`
make busybox-update-config

make

文件系统覆盖

文件系统覆盖是指在目标文件系统编译完成后将文件覆盖到文件系统目录。通过这种方式,我们可以简单的添加或修改一些文件:

例如,我们添加文件 overlay-test 到目录 buildroot/board/rockchip/rk3288/fs-overlay/etc/overlay-test,之后重新编译文件系统。编译完成后,通过查看 target/ 目录可以发现,在文件系统的对应目录生成了文件 /etc/overlay-test

Buildroot 官网

更加详细具体的开发技巧可到 Buildroot 官网学习。

Buildroot 官网

Buildroot 开发手册