编译 Ubuntu16.04 固件(GPT)

前言

本 SDK 开发环境是在 Ubuntu 上开发测试的。我们推荐使用 Ubuntu 16.04 的系统进行编译。其他的 Linux 版本可能需要对软件包做相应调整。 除了系统要求外,还有其他软硬件方面的要求。

准备工作

硬件要求:

64 位系统,硬盘空间大于 40G。如果您进行多个构建,将需要更大的硬盘空间。

软件要求:编译环境初始化

  • Ubuntu 14.04 软件包安装:
$ sudo apt-get install git gnupg flex bison gperf build-essential \
zip tar curl libc6-dev libncurses5-dev:i386 x11proto-core-dev \
libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-glx:i386 \
libgl1-mesa-dev g++-multilib mingw32 cmake tofrodos \
python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386 lzop lib32stdc++6
$ sudo ln -s /usr/lib/i386-linux-gnu/mesa/libGL.so.1 /usr/lib/i386-linux-gnu/libGL.so
  • Ubuntu 16.04 软件包安装
sudo apt-get install git gcc-arm-linux-gnueabihf u-boot-tools device-tree-compiler mtools \
parted libudev-dev libusb-1.0-0-dev python-linaro-image-tools linaro-image-tools libssl-dev \
autotools-dev libsigsegv2 m4 libdrm-dev curl sed make binutils build-essential gcc g++ bash \
patch gzip bzip2 perl tar cpio python unzip rsync file bc wget libncurses5 libglib2.0-dev openssh-client lib32stdc++6    
  • 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 \
gcc-aarch64-linux-gnu device-tree-compiler lzop libncurses5-dev \
libssl1.0.0 libssl-dev

下载LINUX-SDK:

提供两种方式给用户下载:1:Github上同步SDK;2:下载源码包(推荐国内用户使用)

Github上同步SDK

  • 下载repo工具:
git clone https://github.com/FireflyTeam/repo.git
  • 初始化仓库:
repo init --repo-url https://github.com/FireflyTeam/repo.git -u https://github.com/FireflyTeam/manifests.git -b linux-sdk -m rk3288/rk3288_linux_release.xml

下载源码包(推荐国内用户使用)

  • 下载repo工具:
mkdir linux
cd linux
git clone https://github.com/FireflyTeam/repo.git

注意:解压完之后,用户可能会疑惑看不到文件。在linux/目录运行ls -a命令,有.repo/目录,这是我们的仓库。

同步源码:

repo sync -c

注意:从Github上同步SDK时,部分国内用户会有不稳定的现象,这就需要多次运行同步命令repo sync -c才可以

目录

$ tree -L 1
.
├── app
├── buildroot buildroot根文件系统的编译目录
├── build.sh -> device/rockchip/common/build.sh 全自动编译脚本
├── device
├── distro
├── docs 开发文档
├── envsetup.sh -> buildroot/build/envsetup.sh
├── external
├── kernel 内核
├── Makefile -> buildroot/build/Makefile
├── mkfirmware.sh -> device/rockchip/common/mkfirmware.sh 打包脚本
├── prebuilts
├── rkbin
├── rkflash.sh -> device/rockchip/common/rkflash.sh 烧写脚本
├── rootfs
├── tools
└── u-boot

编译SDK

编译前配置:

在device/rockchip/rk3288/目录下,选择对应的板型的配置文件

本文例子:确定选用rk3288/firefly-rk3288.mk

firefly-rk3288.mk 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                     dts文件
# parameter for GPT table
export RK_PARAMETER=parameter-ubuntu.txt                分区表(关键)
# rootfs image path
export RK_ROOTFS_IMG=buildroot/output/$RK_CFG_BUILDROOT/images/rootfs.$RK_ROOTFS_TYPE  根文件系统路径

重点:

配置Rootfs

源码中默认的Linux rootfs是buildroot,如果rootfs使用buildroot,跳过此步,如果用户需要使用Ubuntu,需要通过以下步骤来配置:

1、 下载根文件系统:ubuntu16.04 根文件系统(32位),放到SDK路径下;

2、 该文件为7z压缩包,解压该文件;

7z x ubuntu1604armhf-rootfs.7z

3、 完成上述后,得到ubuntu1604armhf-rootfs.img(2.6G),拷贝根文件系统到rootfs目录下;

cp ubuntu1604armhf-rootfs.img rootfs/

4、 在device/rockchip/rk3288/firefly-rk3288.mk中, 将“# rootfs image path”修改为:

export RK_ROOTFS_IMG=rootfs/ubuntu1604armhf-rootfs.img

配置板型

根据各个板型和配件的差别,内核中使用的DTS也有差别,如果是标配板型,跳过此步,如果板型有VGA或者LCD等支持,需要在.BoardConfig.mk中做对应的修改。

  • Firefly-rk3288
# 标配:
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly
# 带VGA:
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-vga
  • AIO-3288C
# 标配:
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aioc
# 带VGA:
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aioc-vga
# LVDS(HSX101H40C):
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aioc-lvds
  • AIO-3288J
# 标配:
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aio
# LVDS(HSX101H40C):
export RK_KERNEL_DTS=rk3288-firefly-aio-lvds

编译配置文件:

./build.sh firefly-rk3288.mk

运行完上述脚本后,在device/rockchip/目录下,生成.BoardConfig.mk 软链接 device/rockchip/rk3288/firefly-rk3288.mk

完全编译

完全编译运行如下命令,包含 kernel 、uboot、buildroot、recovery。 如果用户使用buildroot,可以使用完全编译。如果用户使用Ubuntu系统,则不需要使用完全编译。

./build.sh 

注意:该脚本默认编译buildroot根文件系统,若用户需要用的根文件系统是Debian或者Ubuntu16.04时,请!先!将!对应的根文件系统准备好,不然在执行该build.sh脚本时,会在整理分区镜像、打包固件时出错,这部分操作在以下的“部分编译”中“编译rootfs”有详细说明,按照操作执行即可!

build.sh脚本运行完成后,会将分区镜像和统一固件update.img放在rockdev/目录下,同时创建IMAGE/目录备份。

模块化编译:

编译u-boot:

./build.sh uboot

编译kernel:

./build.sh kernel

编译rootfs:

本SDK支持三种根文件系统,分别是buildroot、Debian、Ubuntu;

  • Buildroot

编译 Buildroot 环境搭建所依赖的软件包安装命令如下:

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 

搭建环境完成后,编译buildroot,执行如下命令:

./build.sh rootfs
  • Debian

编译 Debian 环境搭建所依赖的软件包安装命令如下:

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 \
gcc-4.8-multilib-arm-linux-gnueabihf gcc-arm-linux-gnueabihf libssl-dev gcc-aarch64-linux-gnu g+conf 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 

搭建环境完成后,编译Debian,按照自身需求,执行如下命令:

cd rootfs/

## Usage for 32bit Debian
Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

    sudo apt-get install binfmt-support qemu-user-static
    sudo dpkg -i ubuntu-build-service/packages/*
    sudo apt-get install -f
    RELEASE=stretch TARGET=desktop ARCH=armhf ./mk-base-debian.sh

Building the rk-debain rootfs with debug:

    VERSION=debug ARCH=armhf ./mk-rootfs-stretch.sh

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

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

## Usage for 64bit Debian
Building a base debian system by ubuntu-build-service from linaro.

    sudo apt-get install binfmt-support qemu-user-static
    sudo dpkg -i ubuntu-build-service/packages/*
    sudo apt-get install -f
    RELEASE=stretch TARGET=desktop ARCH=arm64 ./mk-base-debian.sh

Building the rk-debain rootfs with debug:

    VERSION=debug ARCH=arm64 ./mk-rootfs-stretch-arm64.sh

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

    ./mk-image.sh

完成上述后,会在rootfs目录下,生成linaro-rootfs.img.修改device/rockchip/.BoardConfig.mk中的根文件系统路径即可,参考配置前编译中的“配置Rootfs”.

  • Ubuntu16.04

1、 下载根文件系统:ubuntu16.04 根文件系统(32位),放到SDK路径下;

2、 该文件为7z压缩包,解压该文件;

7z x ubuntu1604armhf-rootfs.7z

3、 完成上述后,得到ubuntu1604armhf-rootfs.img(2.6G),拷贝根文件系统到rootfs目录下;

cp ubuntu1604armhf-rootfs.img rootfs/

补充说明:

./build.sh --help

====USAGE: build.sh modules====
uboot              -build uboot
kernel             -build kernel
rootfs             -build default rootfs, currently build buildroot as default
buildroot          -build buildroot rootfs
yocto              -build yocto rootfs, currently build ros as default
ros                -build ros rootfs
debian             -build debian rootfs
pcba               -build pcba
recovery           -build recovery
all                -build uboot, kernel, rootfs, recovery image
cleanall           -clean uboot, kernel, rootfs, recovery
firmware           -pack all the image we need to boot up system
updateimg          -pack update image
sdbootimg          -pack sdboot image
save               -save images, patches, commands used to debug
default            -build all modules
BoardConfig        -select the corresponding BoardConfig.mk file  

recovery分区在Ubuntu系统中不会用到,若有需要,可运行如下命令:

./build.sh recovery

打包固件

parameter分区表

parameter.txt文件中包含了固件的重要信息,如以rk3288为例: 路径:device/rockchip/rk3288/parameter-ubuntu.txt

FIRMWARE_VER: 8.1           固件版本
MACHINE_MODEL:rk3288        固件板型
MACHINE_ID:007
MANUFACTURER:RK3288
MAGIC: 0x5041524B
ATAG: 0x00200800
MACHINE: 3288
CHECK_MASK: 0x80
PWR_HLD: 0,0,A,0,1
TYPE: GPT                   分区类型
CMDLINE: mtdparts=rk29xxnand:0x00002000@0x00004000(uboot),0x00002000@0x00006000(trust),0x00010000@0x0000a000(boot),0x00010000@0x0002a000(backup),-@0x0005a000(rootfs: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,后面相同,用户可以根据自己需要增减或者修改分区信息,但是请最少保留uboot,trust,boot,rootfs分区,这是机器能正常启动的前提条件。

  • 分区介绍:
uboot    分区:  uboot编译出来的 uboot.img.
trust    分区:  uboot编译出来的 trust.img
misc     分区:  misc.img开机检测进入recovery模式.(可省略)
boot     分区:  编译出来的 boot.img包含kernel和设备树信息.
recovery 分区:  烧写 recovery.img.(可省略)
backup   分区:  预留,暂时没有用。后续跟 android 一样作为 recovery 的 backup 使用.
oem      分区:  给厂家使用,存放厂家的 app 或数据,只读,代替原来音箱的 data 分区,挂载在/oem 目录.(可省略)
rootfs   分区:  存放 buildroot 或者 debian 编出来的rootfs.img只读.
userdata 分区:  存放app临时生成的文件或者是给最终用户使用。可读写,挂载在/userdata目录下.(可省略)

在parameter.txt文件中,仅仅保留了5个不可缺少的分区。

注意:若发现根文件分区大小异常时,执行如下命令:

resize2fs /dev/mmcblk2p5

package-file

package-file文件用于打包统一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/目录下,以package-file为例:

# 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
boot            Image/boot.img
rootfs:grow     Image/rootfs.img
backup          RESERVED

打包

  • 整理分区镜像到rockdev/目录下
./mkfirmware.sh

提示:在运行./mkfirmware时,可能会遇到如下报错:

error: /home/ljh/proj/linux-sdk/buildroot/output/rockchip_rk3288_recovery/images/recovery.img not found!

表示recovery分区没有找到,类似的如oem.img、userdata.img,上文提到,这些属于可省略分区镜像,可以不用理会。

  • 整合统一固件
./build.sh updateimg

注意:每次打包固件前,需要运行mkfirmware.sh脚本更新rockdev/下的分区镜像

烧写固件

工具下载

Windows升级

下载 AndroidTool.rar后,解压,运行里面的 AndroidTool.exe(注意,如果是 Windows 7/8,需要按鼠标右键,选择以管 理员身份运行),如下图: _images/win_tool_download_v2.58.png

前提:设备烧写固件或分区镜像时,需处于Loader模式或Maskrom模式,参考设备模式

烧写统一固件 update.img

烧写统一固件 update.img 的步骤如下:

  1. 切换至”升级固件”页。
  2. 按”固件”按钮,打开要升级的固件文件。升级工具会显示详细的固件信息
  3. 按”升级”按钮开始升级。
  4. 如果升级失败,可以尝试先按”擦除Flash”按钮来擦除 Flash,然后再升级。

注意:如果你烧写的固件loader版本与原来的机器的不一致,请在升级固件前先执行”擦除Flash”。 _images/win_tool_upgrade_v2.58.png

烧写分区映像

烧写分区映像时,请使用对应SDK下的FFTools/AndroidTool.rar烧写。步骤如下:

  1. 切换至”下载镜像”页。
  2. 勾选需要烧录的分区,可以多选。
  3. 确保映像文件的路径正确,需要的话,点路径右边的空白表格单元格来重新选择。
  4. 点击”执行”按钮开始升级,升级结束后设备会自动重启。 _images/win_tool_img_v2.58.png

Linux升级

下载Upgrade_tool1.34.zip后,解压,将upgrade_tool拷贝到/usr/local/bin/目录下,操作如下:

unzip Linux_Upgrade_Tool_v1.34.zip
cd Linux_Upgrade_Tool
sudo mv upgrade_tool /usr/local/bin
sudo chown root:root /usr/local/bin/upgrade_tool

统一固件烧写

  • 使用upgrade_tool工具烧写:
sudo upgrade_tool uf update.img
  • 使用SDK脚本烧写:
./rkflash.sh firmware

分区镜像烧写

  • 使用upgrade_tool工具烧写:
sudo upgrade_tool ul $LOADER
sudo upgrade_tool di -p $PARAMETER
sudo upgrade_tool di -uboot $UBOOT
sudo upgrade_tool di -trust $TRUST
sudo upgrade_tool di -b $BOOT
sudo upgrade_tool di -rootfs $ROOTFS
  • 使用SDK脚本烧写:
#全自动烧写
./rkflash.sh

#分区镜像烧写
./rkflash.sh loader
./rkflash.sh parameter
./rkflash.sh uboot
./rkflash.sh trust                                                                                                                         
./rkflash.sh boot
./rkflash.sh rootfs

说明:rkflash.sh该脚本文件的原理便是使用upgrade_tool工具烧写