1. 编译 Linux 固件

1.1. 编译 Ubuntu 固件

本章介绍 Ubuntu 固件的编译流程,推荐在 Ubuntu 20.04 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。

本教程的编译部分适用于 v0.1.0a 以上 SDK 版本

$ readlink -f .repo/manifest.xml
/home/daijh/p/rk3576/.repo/manifests/rk3576/rk3576_linux_release_20240606_v0.1.0a.xml

1.1.1. 准备工作

1.1.1.1. 搭建编译环境

sudo apt-get install repo 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 \

1.1.2. 编译 SDK

1.1.2.1. 编译前配置

device/rockchip/rk3576/ 目录下,有不同板型的配置文件,选择配置文件:

./build.sh firefly_rk3576_roc-rk3576-pc_ubuntu_defconfig 

1.1.2.2. 编译

1.1.2.2.1. 全自动编译
  • 下载根文件系统:Rootfs,放到 SDK 路径下

7z x Ubuntu[xx.xx]-xxxx_RK3576_vx.x.xx_xxxxxxxx.7z
mkdir prebuilt_rootfs/
mv Ubuntu[xx.xx]-xxxx_RK3576_vx.x.xx_xxxxxxxx.img prebuilt_rootfs/rk3576_ubuntu_rootfs.img
  • 开始编译

./build.sh

生成的完整固件会保存到 output/update/ 目录。

1.1.2.2.2. 部分编译
  • 编译 u-boot

./build.sh uboot
  • 编译 kernel

./build.sh extboot
  • 编译 recovery

./build.sh recovery
  • 下载根文件系统:Rootfs,放到 SDK 路径下

7z x Ubuntu[xx.xx]-xxxx_RK3576_vx.x.xx_xxxxxxxx.7z
mkdir prebuilt_rootfs/
mv Ubuntu[xx.xx]-xxxx_RK3576_vx.x.xx_xxxxxxxx.img prebuilt_rootfs/rk3576_ubuntu_rootfs.img
  • 打包固件,生成的完整固件会保存到 output/update/ 目录。

./build.sh updateimg

1.2. 编译 Yocto 固件

1.2.1. 编译

1.2.1.1. 选择映像

Yocto 项目提供了一些可用于不 layer 的映像。下表列出目前支持构建的映像和相关配方。

映像名字 描述 提供的layer
core-image-minimal A small image that only allows a device to boot Poky
core-image-minimal-xfce A XFCE minimal demo image meta-openembedded/meta-xfce
core-image-sato Image with Sato, a mobile environment and visual style for mobile devices. The image supports X11 with a Sato theme, Pimlico applications, and contains terminal, editor, and file manager Poky
core-image-weston A very basic Wayland image with a terminal Poky
core-image-x11 A very basic X11 image with a terminal Poky

1.2.2. 编译映像文件

使用 bitbake 命令构建的过程需要保证网络连接正常,如果是中国内陆客户需要保证能 ping 通外网

进入目录 <path/to/yocto/poky> ,按顺序执行如下命令

# Install the required environment packages
# sudo apt install zstd
source oe-init-build-env

# 添加 layer(只需要执行一次)
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-oe
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-python
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-networking
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-multimedia
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-gnome
bitbake-layers add-layer ../../meta-openembedded/meta-xfce
bitbake-layers add-layer ../../meta-clang
bitbake-layers add-layer ../../meta-browser/meta-chromium
bitbake-layers add-layer ../../meta-rockchip

选择其中之一命令来编译完整 core-image recipes 。以下是基于 x11 的 core-image 。

MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-minimal
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-minimal-xfce
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-x11
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-sato

以下是基于 wayland 的 core-image 。需要在 /path/to/yocto/meta-rockchip/conf/machine/include/display.conf 修改 DISPLAY_PLATFORM 为 wayland 。修改如下:

DISPLAY_PLATFORM ?= "wayland"
# DISPLAY_PLATFORM ?= "x11"

完成上述修改后,执行命令编译 core-image-weston

MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-weston

注意:如果在已经进行了完整编译一次 core-image 的基础上,需要更换编译的 core-image recipes 。需要将当前编译过 core-image 的清理掉,再开始编译新的 core-image 。

例如:当前编译的是 core-image-minimal 。需要更换成 core-image-sato 。

MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-minimal -c clean
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake core-image-sato

如果想单独编译部分 recipes 可以参考以下内容:

# kernel
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake linux-rockchip
        
# u-boot
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake u-boot-rockchip
        
# rkmpp
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake rockchip-mpp
        
# rockchip-librga
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake rockchip-librga
        
# 参看更多编译对象
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake -s

1.2.3. 调整编译速度

修改文件/path/to/yocto/meta-rockchip/conf/machine/firefly-rk3576.conf 中的 BB_NUMBER_THREADS 和 PARALLEL_MAKE 变量配置。若线程数量设置过大可能会导致机器内存不足,导致编译失败。请根据编译机器的配置来设置编译速度。

BB_NUMBER_THREADS = "4"
PARALLEL_MAKE = "-j 4"
  • BB_NUMBER_THREADS: The maximum number of threads BitBake simultaneously executes.

  • BB_NUMBER_PARSE_THREADS: The number of threads BitBake uses during parsing.

  • PARALLEL_MAKE: Extra options passed to the make command during the do_compile task in order to specify parallel compilation on the local build host.

  • PARALLEL_MAKEINST: Extra options passed to the make command during the do_install task in order to specify parallel installation on the local build host.

1.2.4. 更多 bitbake 选项

从根本上说,BitBake 是一个通用任务执行引擎,它允许 shell 和 Python 任务高效并行运行,同时在复杂的任务间依赖约束下工作。 BitBake 的主要用户之一,OpenEmbedded,利用这个核心并使用面向任务的方法构建嵌入式 Linux 软件堆栈。更多详细使用方法请查看《bitbake-user-manual》

MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake <target> <paramater>
# e.g
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake u-boot-rockchip -c clean
MACHINE=roc-rk3576-pc bitbake u-boot-rockchip
Bitbake paramater 描述
-c fetch 拉取目标所需要的代码
-c clean 清除目标的输出文件
-c cleanall 删除目标所有输出文件、共享高速缓存(shared state cache)和源代码
-c compile -f 使用此选项可在部署映像后强制重新编译,但不建议使用,除非 Yocto Project 不知道目标代码已经发生改变
-c listtasks 列出目标定义的所有 target

1.2.5. 分区固件烧写

编译生成的固件位于目录<path/to/yocto>/build/tmp/deploy/images/<board>/

$ sudo upgrade_tool di -boot boot.img
$ sudo upgrade_tool di -uboot uboot.img
$ sudo upgrade_tool di -misc misc.img
$ sudo upgrade_tool di -recovery recovery.img
  • 分区烧写适用于调试阶段,固件验证请使用下文的统一固件烧写

  • rootfs 不支持单独烧写,需要打包完整固件再烧写

1.2.6. 统一固件烧写

编译生成的固件位于目录<path/to/yocto>/build/tmp/deploy/images/<board>/,待下载的文件为.wic与update.img,进入loader模式后执行如下命令:

$ sudo upgrade_tool wl 0 <IMAGE NAME>.wic
$ sudo upgrade_tool uf update.img
  • 固件默认登录账号为:root,密码为:firefly 。固件含有普通用户账号名称为:firefly ,密码为:firefly 。

注意:如果客户在 Windows PC 上开发,使用 RKdevtool 直接烧录 update.img 即可,不需要烧录 <IMAGE NAME>.wic。但是要注意一点是 update.img 是一个链接文件,实际得选择链接文件所指向的实际文件。

1.2.7. 相关概述

Yocto Project 是一个专注于嵌入式 Linux® 操作系统开发的开源协作项目,它提供灵活的工具集和开发环境,允许全球的嵌入式设备开发人员通过共享技术,软件堆栈,配置和用于创建这些定制的Linux映像的最佳实践进行协作。有关 Yocto 项目的更多信息,请参阅 Yocto Project 官网:www.yoctoproject.org/。 Yocto Project 官网上有 Yocto Project Reference ManualYocto Project Overview 等相关文档详细描述了如何构建系统。

1.2.8. Yocto Project Release layer 介绍

layer 路径 优先级(数字越大优先级越高) 描述
meta-oe meta-openembedded/meta-oe 6 contains a large amount of additional recipes
meta-python meta-openembedded/meta-python 7 Provide Python recipes
meta-qt5 meta-qt5 7 Provides QT5 recipes
meta-clang meta-clang 7 clang compiler
meta-rockchip meta-rockchip 9 Rockchip board level support available
meta meta 5 Contains the OpenEmbedded-Core metadata
meta-poky meta-poky 5 Holds the configuration for the Poky reference distribution
meta-yocto-bsp meta-yocto-bsp 5 Configuration for the Yocto Project reference hardware board support package.
meta-chromium meta-chromium 7 Provide chromium browser recipe