rk3399移植linux kernel_专栏_易百纳技术社区

前言

在前一节中移植了rk3399的u-boot，这一节就继续移植linux kernel。不过rk3399在移植kenel前，需要先制作根文件系统，这样才能在生成内核镜像文件Image时，将根文件系统的相关信息填入。

一、移植ubuntu根文件系统

这里就不再赘述移植步骤，参考之前对i.mx6Q移植的步骤即可。不过有一些步骤略有不同，比如暂时先不配置串口的输出，后续启动板卡到u-boot界面再进行配置。另外，制作好的根文件系统需要打包成.img格式。这里就简述下打包步骤作为记录：
制作好的ubuntu根文件系统在ubuntu_base目录下，在同级目录下新建一个目录ubuntu_ext4_mount，用于挂载虚拟磁盘，并格式化成ext4格式：

mkdir ubuntu_ext4_mount
#挂载虚拟磁盘
sudo dd if=/dev/zero of=ubuntu_ext4.img bs=1M count=1300
#格式化
sudo mkfs.ext4 ubuntu_ext4.img
#挂载img镜像
sudo mount ubuntu_ext4.img ubuntu_ext4_mount/
#拷贝根文件系统
sudo cp ubuntu_base/* ubuntu_ext4_mount/ -af

其中count为根文件系统大小的2倍，可以使用du -h --max-depth=1命令查看目录大小。
之后就可以卸载并删除ubuntu_ext4_mount目录，然后检查下制作好的img即可：

umount ubuntu_ext4_mount
rm -rf ubuntu_rootfs
#用e2fsck修复及检测镜像文件系统
e2fsck -p -f ubuntu_ext4.img
#resize2fs减小镜像文件的大小
resize2fs -M ubuntu_ext4_rootfs.img

二、移植linux

官网下载地址：https://www.kernel.org/
镜像下载站：http://ftp.sjtu.edu.cn/sites/ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/。
这里下载最新的linux-6.4.7并解压：

tar -xvf linux-6.4.7.tar.gz

修改顶层makefile中的目标平台及交叉编译链：

由于官方kernel只有一个默认配置，所以需要对其进行一些裁剪。

#配置文件存放位置
ll arch/arm64/configs/defconfig
#加载默认配置
make defconfig
#手动裁剪
make menuconfig

1.支持NFS(可选)

NFS为网络文件系统，如果后续需要对内核或文件系统进行开发，用NFS会更加方便，这里先勾选上。

2.配置uevent helper

该选项的作用是启用uevent helper程序的支持。uevent是内核与用户空间之间通信的一种方式，当内核检测到新的设备时，会生成一个uevent来通知用户空间，使得用户空间能够及时响应设备插拔事件，并做出相应的处理。其中， uevent helper程序就是在接收到uevent后执行的用户空间程序，用来完成设备的热插拔处理。

3.支持etx4文件系统(默认已支持)

4.配置DRM驱动

DRM，全称Direct Rending Manger。是目前Linux主流的图形显示框架，配置这个是为了后续支持带有桌面的ubuntu根文件系统。

5.有线网卡驱动

板子上带了一个RTL8111有线网卡，按照以下配置：

注：在6.4版本中STMicroelectronics 10/100/1000/EQOS Ethernet driver改成了STMicroelectronics Multi-Gigabit Ethernet driver。

6.无线网卡驱动

板载AP6236无线网卡，按照如下进行配置：

Device Drivers  ---> 
    <*> Broadcom specific AMBA  ---> 
        [*]   Support for BCMA on PCI-host bus (NEW)                                       
        [*]   Support for BCMA in a SoC                                             
        [*]   ChipCommon-attached serial flash support (NEW)                               
        [*]   BCMA Broadcom GBIT MAC COMMON core driver                                    
        [*]   BCMA GPIO driver

配置完保存即可。

三、设备树

这里笔者使用的设备树是从网上找到的反编译出的dts文件，可以直接拿来使用，所以就先略过。将该dts添加进dtb编译目录即可。

四、内核镜像文件制作

编译完成后会在arch/arm64/boot/文件夹下生成内核镜像文件Image.gz，因为mkimage是根据its文件中的描述来打包镜像生成itb文件(FIT uImage)，所以首先需要制作一个its文件，在its文件中描述需要被打包的镜像，主要是kernel镜像，dtb文件等。
kernel.its:

/*
 * Simple U-Boot uImage source file containing a single kernel and FDT blob
 */
/dts-v1/;
/ {
      description = "Simple image with single Linux kernel and FDT blob";
      #address-cells = <1>;
      images {
              kernel {
                      description = "Vanilla Linux kernel";
                      data = /incbin/("arch/arm64/boot/Image.gz");
                      type = "kernel";
                      arch = "arm64";
                      os = "linux";
                      compression = "gzip";
                      load = <0x280000>;
                      entry = <0x280000>;
                      hash-1 {
                              algo = "crc32";
                      };
                      hash-2 {
                              algo = "sha1";
                      };
              };

             fdt {
                      description = "Flattened Device Tree blob";
                      data = /incbin/("arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399_sw799.dtb");
                      type = "flat_dt";
                      arch = "arm64";
                      compression = "none";
                      load = <0x8300000>;
                      entry = <0x8300000>;
                      hash-1 {
                              algo = "crc32";
                      };
                      hash-2 {
                              algo = "sha1";
                      };
              };

      };

      configurations {
              default = "conf-1";
              conf-1 {
                      description = "Boot Linux kernel with FDT blob";
                      kernel = "kernel";
                      fdt = "fdt";
              };
      };
};

然后将u-boot-2023.07/tools/路径下的mkimage工具拷贝过来，使用mkimage工具编译即可：

cp u-boot-2023.07/tools/mkimage linux-6.4.7/
./mkimage -f kernel.its kernel.itb

五、烧录

相关文件已全部制作完毕，如果不需要在u-boot下进行功能开发，则使用前一节制作的u-boot即可。如有需要，由于较新版本的u-boot也分成了u-boot + 设备树dtb的方式，所以在编译u-boot时将相关设备树指定为自己板子的设备树进行编译即可。
rk3399烧录地址：

idbloader.img     --->     eMMC的0x40扇区
u-boot.itb        --->     0x4000扇区
kernel.itb        --->     0x8000扇区
ubuntu_ext4.img   --->     0x40000扇区

除了上述的几个文件，rk3399还需要一个rk3399_loader_v1.24.126.bin文件，这个文件在芯片启动时，会被加载到内部的sram中，用来初始化板载内存等基本外设。此文件从rockchip官方即可下载。
烧录工具有两种，一种是使用rockchip官方的RKDevTool，这个需要在windows环境下运行。另一种是使用rkdeveloptool，可以在linux下使用命令行进行烧录，具体的使用方式可以参考这篇文章，笔者使用的也是这种方式。将芯片进入Loader模式或Maskrom模式，然后使用以下命令将对应文件烧写到板卡上去：

rkdeveloptool db rkxx_loader_vx.xx.bin
rkdeveloptool wl 0x40 idbLoader.img
rkdeveloptool wl 0x4000 uboot.itb
rkdeveloptool wl 0x8000 boot.itb
rkdeveloptool wl 0x40000 ubuntu_ext4.img

六、总结

笔者制作的kernel中没有使能对应的GPU驱动，所以后续使用桌面显示的话会比较卡，且CPU占用较高，发热严重。所以最后笔者还是沿用了大佬移植的armbian系统(躺平真爽)。这里附上对应的镜像和工具下载地址，如果是同款SW799板子可以使用对应的镜像烧录使用，这里还有一些其他板子和一些简单教程，也可以借鉴一点。硬件就先玩到这里了，后面找点嵌入式小demo做做看看。