2. LubanCat-SDK

注解

LubanCat-SDK(旧版)将于2024年9月10日起逐步停止支持。RK系列板卡的后续开发支持已经转移到LubanCat-Linux-Generic-SDK(后文中称为LubanCat-SDK)。 原LubanCat-SDK则称为LubanCat-SDK(旧版),独有内容将在标题添加 (旧版) 标识,未添加此标识则表示内容通用。

2.1. 板卡支持情况

2.1.1. rk312x

  • 鲁班猫0H系列,使用RK3128主芯片

2.1.2. rk3528

  • 鲁班猫Q1系列,使用RK3528A主芯片

2.1.3. rk3562

  • 鲁班猫1HS系列,使用RK3562主芯片

2.1.4. rk3566_rk3568

  • 鲁班猫0系列,使用RK3566主芯片

  • 鲁班猫1系列,使用RK3566主芯片

  • 鲁班猫2系列,使用RK3568/RK3568J(工业级)主芯片

2.1.5. rk3588

  • 鲁班猫4系列,使用RK3588s主芯片

  • 鲁班猫5系列,使用RK3588主芯片

2.2. LubanCat-SDK简介

LubanCat-SDK是基于瑞芯微通用Linux SDK工程的深度定制版本,适用于以Rockchip处理器为主芯片的LubanCat-RK系列板卡。

整个SDK工程,目录包含有 debian、kernel、u-boot、device、rkbin、ubuntu等目录。 每个目录或其子目录会对应一个 git 工程,提交需要在各自的目录下进行。

  • debian:Debian根文件系统构建脚本。

  • device/rockchip: 存放各芯片板级配置,以及构建进行相关的脚本等。

  • kernel: 存放 kernel 源码。

  • prebuilts: 存放交叉编译工具链。

  • rkbin: 存放 Rockchip 相关的 Binary 和工具。

  • rockdev: 存放编译输出的镜像文件(软链接到output/firmware)。

  • output: 存放编译过程中生成的过程文件、日志、编译出的镜像等。

  • tools: 存放 Linux 和 Windows 操作系统环境下常用工具。

  • u-boot:存放基于v2017.09版本进行开发的uboot代码。

  • ubuntu: Ubuntu根文件系统构建脚本

2.3. extboot分区介绍

extboot分区系统是野火基于瑞芯微Linux_SDK框架搭建的一种LubanCat-RK系列板卡通用镜像实现方式。 可以实现一个镜像烧录到LubanCat使用同一型号处理器的所有板卡,解决了默认rkboot分区方式设备树固定,导致一个镜像只能适配一款板卡的问题, 大大降低了由于型号众多导致的后期维护的复杂性。

extboot分区使用ext4文件系统格式,在编译过程中将所有LubanCat-RK系列板卡设备树都编译并打包到分区内, 并借助SDRADC读取板卡硬件ID,来实现设备树自动切换。同时支持设备树插件,自动更新内核deb包,在线更新内核和驱动模块等功能。

我们还对系统镜像的分区做了调整,删减一些冗余功能,实现了对系统存储的高效利用。

2.4. SDK 开发环境搭建

LubanCat-SDK是基于Ubuntu LTS 系统开发测试的,在开发过程中,主要是用Ubuntu 20.04版本, 我们推荐用户使用Ubuntu20.04或Ubuntu22.04,不支持Ubuntu20.04以下版本开发。

硬件配置推荐:64位系统,硬盘空间⼤于80G。如果您进⾏多个构建,将需要更⼤的硬盘空间。

安装SDK依赖的软件包

1
2
3
4
5
6
7
8
9
# 安装SDK构建所需要的软件包
# 整体复制下面内容到终端中安装
sudo apt-get update && sudo apt-get install 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 python3-pip python2 u-boot-tools curl \
python3-pyelftools dpkg-dev

2.5. 安装repo

repo是google⽤Python脚本写的调⽤git的⼀个脚本,主要是⽤来下载、管理项⽬的软件仓库。

1
2
3
4
5
6
7
mkdir ~/bin
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
# 如果上面的地址无法访问,可以用下面的:
# curl -sSL  'https://gerrit-googlesource.proxy.ustclug.org/git-repo/+/master/repo?format=TEXT' |base64 -d > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
echo PATH=~/bin:$PATH >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

执行完上面的命令后我们来验证repo是否安装成功能正常运行。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
repo --version

#返回以下信息
#返回的信息根据Ubuntu版本的不同略有差异
<repo not installed>
repo launcher version 2.32
    (from /home/he/bin/repo)
git 2.25.1
Python 3.8.10 (default, Nov 14 2022, 12:59:47)
[GCC 9.4.0]
OS Linux 5.15.0-60-generic (#66~20.04.1-Ubuntu SMP Wed Jan 25 09:41:30 UTC 2023)
CPU x86_64 (x86_64)
Bug reports: https://bugs.chromium.org/p/gerrit/issues/entry?template=Repo+tool+issue

2.6. SDK源码获取

LubanCat-SDK的代码被划分为了若干git仓库分别进行版本管理, 我们可以使用repo工具对这些git仓库进行统一的下载,提交,切换分支等操作。

运行以下命令,将在当前用户的家目录下创建一个名为LubanCat_SDK的目录,用来放入SDK源码。

1
mkdir ~/LubanCat_SDK

2.6.1. 切换Python 3 版本

1
2
#查看当前Python版本
python -V

若返回的版本号为Python3版本,则无需再切换Python版本。若为Python2版本或未发现python,则可以用以下方式切换:

1
2
3
4
5
6
7
8
#查看当前系统安装的Python版本有哪些
ls /usr/bin/python*

#将python链接到python3
sudo ln -sf /usr/bin/python3 /usr/bin/python

#重新查看默认Python版本
python -V

此时系统默认Python版本切换为python3

../../_images/lubancat05.png

2.6.2. Git配置

设置自己的git信息,以确保后续拉取代码时正常进行,如果不需要提交代码的话可以随意设置用户名和邮箱地址。

1
2
git config --global user.name "your name"
git config --global user.email "your mail"

2.6.3. SDK在线下载并同步

LubanCat-SDK可以适配不同的板卡。由于使用这种方式要从Github拉取大量的仓库, 体积很大,对于不能快速访问Github的用户不建议使用这种方式。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
cd ~/LubanCat_SDK

# 拉取LubanCat_Linux_Generic_SDK
repo init -u https://github.com/LubanCat/manifests.git -b linux -m lubancat_linux_generic.xml

#如果运行以上命令失败,提示:fatal: Cannot get https://gerrit.googlesource.com/git-repo/clone.bundle
#则可以在以上命令中添加选项 --repo-url https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo

.repo/repo/repo sync -c -j4

–depth=1 可以在拉取时进行浅克隆,只拉取最新的一次提交,可以有效减少从网络拉取的内容。 如果想拉取完整的,带有所有Git提交信息的内容,可以删除此选项。

../../_images/lubancat06.png

如果同步失败可以重新运行sync命令来同步

../../_images/lubancat07.png ../../_images/lubancat09.png

2.6.4. SDK离线安装下载

由于Github服务器在国外,拉取这么多的仓库需要很多时间,还可能因为网络不畅通而导致下载失败。 为此,我们将需要使用的仓库整体打包,使用网盘下载的方式,以减少连接Github导致的问题。

2.6.4.1. 下载地址

访问百度网盘资源介绍页面获取SDK源码压缩包: 8-SDK源码压缩包

下载最新日期的LubanCat_Linux_Generic_SDK压缩包即可。

注解

由于源码压缩包体积很大,仅在有大量修改的稳定版本时更新,其发布日期可能和镜像发布日期无法对应。当我们在本地解压压缩包以后,只需要借助Github做少量更新,即可同步到最新版本。

2.6.4.2. 解压源码

以下过程以LubanCat_Linux_Generic_SDK进行演示,实际文件名称以自己下载的SDK为准

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
# 安装tar压缩工具,一般来说系统默认安装了
sudo apt install tar

# 在用户家目录创建LubanCat_SDK目录
mkdir ~/LubanCat_SDK

# 将下载的SDK源码移动到LubanCat_SDK目录下,xxx为日期
mv LubanCat_Linux_Generic_SDK_xxx.tgz ~/LubanCat_SDK

# 进入LubanCat_SDK目录
cd ~/LubanCat_SDK

# 解压SDK压缩包
tar -xzvf LubanCat_Linux_Generic_SDK_xxx.tgz

# 检出.repo目录下的git仓库
.repo/repo/repo sync -l

# 将所有的源码仓库同步到最新版本
.repo/repo/repo sync -c

如果repo sync -c执行时提示网络连接超时,请检查并能否通畅访问github。 确认可以正常访问github的话,可以重复多次执行repo sync -c命令来进行同步。 若无法访问github,可以忽略同步源码仓库到最新版本这一步骤。

../../_images/tar-sdk.jpg ../../_images/tar-sdk1.jpg

解压完成后checkout到指定的提交。

../../_images/lubancat12.png

建议使用离线源码包的客户在首次检出仓库后更新源码到最新版本。

2.6.5. SDK更新

我们会对LubanCat-SDK不断更新,并将修改的内容实时同步到Github, 如果需要在本地LubanCat-SDK同步我们的更新内容,则可以借助repo或git来实现。

2.6.5.1. 使用repo更新整个SDK

使用repo可以将SDK更新到我们提供的最新版本。

首先我们要更新.repo/manifests,里面保存了repo的配置文件,记录了仓库的版本信息。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
# 进入.repo/manifests目录
cd .repo/manifests

# 切换分支到Linux
git checkout linux

# 拉取最新的manifests
git pull

#进入SDK根目录
cd ~/LubanCat_SDK

# 同步远端仓库
.repo/repo/repo sync -c
../../_images/lubancat10.png

2.6.5.2. 使用Git更新单独的源码仓库

有时我们只想更新某个仓库,而不是去更新整个SDK。 或者我们已经对SDK的某些仓库做出了修改,使用repo同步的话就会失败。 此时就需要我们对单个仓库进行更新了。

这里以Kernel仓库为例

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
# 进入kernel目录下
cd kernel

# 检出到当前提交所在的分支
# 可以查看.repo/manifests/lubancat_linux/lubancat_linux_generic_release.xml
# name="kernel"条目中dest-branch就是要切换的分支
git checkout lbc-develop-5.10

# 拉取git仓库
git pull

2.7. LubanCat-SDK自动构建

LubanCat-SDK的构建脚本可以实现自动构建,具体操作方式如下:

在SDK根目录下,执行以下命令,以选择要构建的板卡主芯片型号和SDK的配置文件。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
# 选择SDK配置文件
./build.sh chip

1. rk312x
2. rk3528
3. rk3562
4. rk3566_rk3568
5. rk3588

# 输入想要构建的板卡主芯片型号的编号,并确认,这里选择rk3588。
Which would you like? [1]: 5

# 选择要构建的根文件系统配置文件
1. rockchip_defconfig
2. LubanCat_rk3588_debian_gnome_defconfig
3. LubanCat_rk3588_debian_lite_defconfig
4. LubanCat_rk3588_ubuntu_gnome_defconfig
5. LubanCat_rk3588_ubuntu_lite_defconfig
Which would you like? [1]: 2

注解

芯片型号编号和配置文件编号顺序可能发生变化,以实际为准。

../../_images/sdk-chip.jpg

如果我们已经选择过了主芯片,需要切换同一主芯片其他板卡或文件系统类型。

1
2
3
4
5
# 选择SDK配置文件
./build.sh lunch

# 输入想要构建的板卡及文件系统配置文件编号,并确认,这里选择配置文件LubanCat_rk3588_debian_gnome_defconfig。
Which would you like? [0]: 2
../../_images/sdk-lunch.jpg

我们也可以直接设置SDK配置文件,方法如下

1
2
# 选择构建LubanCat-RK3588系列板卡debian系统gnome桌面镜像
./build.sh LubanCat_rk3588_debian_gnome_defconfig
../../_images/sdk-config.jpg

选择SDK配置文件以后,我们还要安装debian根文件系统构建依赖的软件包,操作如下。

1
2
3
#安装本地软件包
sudo dpkg -i debian/ubuntu-build-service/packages/*
sudo apt-get install -f
../../_images/lubancat21.png

注意

由于debain和ubuntu根文件系统不同版本构建所需的依赖包版本不同,当切换了根文件系统版本的选择以后,就需要根据自己所选的根文件系统版本安装不同的依赖包。

如果我们选择了ubuntu根文件系统的SDK配置文件,就需要安装ubuntu根文件系统构建的依赖软件包,操作如下。

1
2
3
#安装本地软件包
sudo dpkg -i ubuntu/ubuntu-build-service/packages/*
sudo apt-get install -f

安装过程中可能会报错,这是正常现象,我们忽略即可。待软件包安装完成后,我们就可以进行一键构建了。

1
2
# 一键编译u-Boot,kernel,Rootfs并打包为update.img镜像
./build.sh
../../_images/build.jpg

警告

如果在编译过程中出现如下图所示的提示,请根据对应设备树文件中的&pmu_io_domains节点中的电压值选择, 并注意顺序从pmuio2-supply开始。其中vccio_acodec为3v3、vccio_sd为3v3。

../../_images/lubancat01.png

构建好的镜像保存在rockdev/目录下,同时在我们也可以使用 ./build.sh release 命令在output-release/目录下进行备份。

2.8. LubanCat-SDK单独构建模块

在进行固件开发时,一键构建就显得过于耗时了,每一个改动都要构建整个镜像并重新打包, 这无疑是巨大的时间浪费。此时我们就可以使用SDK单个模块构建的功能。

2.8.1. 选择SDK配置文件

首先,还是要选择SDK的配置文件,这里以LubanCat-RK3588系列板卡的debian系统gnome桌面镜像为例

1
2
# 选择SDK配置文件
./build.sh LubanCat_rk3588_debian_gnome_defconfig

2.8.2. U-Boot构建

1
./build.sh uboot

构建生成的U-boot镜像为u-boot/uboot.img

2.8.3. Kernel构建

extboot分区内核镜像,要先生成内核deb包,然后再编译内核并将生成的deb包打包进extboot分区。

执行以下命令自动完成 kernel 的构建及打包。

1
2
3
./build.sh kerneldeb

./build.sh extboot

构建生成的kernel镜像为kernel/extboot.img

2.8.4. rootfs构建

LubanCat主要支持Ubuntu、Debian、OpenWrt这几种rootfs, 不同rootfs的构建过程不同,这里分开说明。

注解

由于OpenWrt系统的构建不使用LubanCat-SDK,所以不在此处说明,具体构建过程查看LubanCatWRT构建说明

2.8.4.1. Debian

首先要确保SDK的配置文件与要构建的rootfs一致, 如果当前配置文件与要构建的rootfs不一致,需要先切换配置文件。

1
2
3
4
5
# 选择SDK配置文件
./build.sh LubanCat_rk3588_debian_gnome_defconfig

# 构建Debian
./build.sh debian

构建生成的rootfs镜像为debian/linaro-rk3588-gnome-rootfs.img,同时被软链接到rockdev/rootfs.img

注意

只有不存在debian/linaro-rk3588-gnome-rootfs.img时,才会重新构建Debian根文件系统。如果我们要重新构建linaro-rk3588-gnome-rootfs.img,需要先手动删除。

2.8.4.2. Ubuntu

目前我们提供20.04/22.04的根文件系统构建脚本,默认使用20.04版本分支。

注解

推荐使用Ubuntu20.04版本,这是我们的主要支持版本。

首先要确保SDK的配置文件与要构建的rootfs一致, 如果当前配置文件与要构建的rootfs不一致,需要先切换配置文件。

1
2
3
4
5
# 选择SDK配置文件
./build.sh LubanCat_rk3588_ubuntu_gnome_defconfig

# 构建Ubuntu
./build.sh ubuntu

构建生成的rootfs镜像为ubuntu/ubuntu-rk3588-gnome-rootfs.img,同时被软链接到rockdev/rootfs.img

注意

只有不存在ubuntu/ubuntu-rk3588-gnome-rootfs.img时,才会重新构建Ubuntu根文件系统。如果我们要重新构建ubuntu-rk3588-gnome-rootfs.img,需要先手动删除。

2.8.5. 镜像打包

当u-Boot,kernel,Rootfs都构建完成以后,需要再执行./mkfirmware.sh 进行固件打包, 主要是检查分区表文件是否存在,各个分区是否与分区表配置对应,并根据配置文件将所有的文件复制或链接到rockdev/内。

为了方便镜像的发布,我们还可以将各个分立的分区打包成一个文件,打包好的文件就能用于烧录了。

1
2
3
4
5
# 固件打包
./mkfirmware.sh

# 生成update.img
./build.sh updateimg

以debian系统为例,rockdev/目录下的文件如下所示

rockdev/

链接文件

boot.img

kernel/boot.img

MiniLoaderAll.bin

u-boot/rk3588_spl_loader_v1.17.113.bin

parameter.txt

device/rockchip/.chips/rk3588/parameter.txt

rootfs.img

debian/linaro-rk3588-gnome-rootfs.img

uboot.img

u-boot/uboot.img

2.9. ./build.sh构建脚本

./build.sh 脚本是整个SDK功能的入口,SDK配置文件的选择、修改; 系统各部分配置文件的修改、编译;以及镜像打包等,都离不开./build.sh脚本

可以使用./build.sh help命令查看所有支持的功能。

注意

由于SDK是经二次开发,增删了部分功能,help返回命令中,有些是不生效的,以实际情况为准。

../../_images/help.jpg

2.9.1. SDK配置文件修改

可以使用./build.sh config命令来修改SDK配置文件

../../_images/gen-sdk-config.jpg

./build.sh savedefconfig命令可以将最小SDK配置文件保存在我们选择的配置文件里

在SDK配置中,我们可以对rootfs、loader、kernel、分区表、扩展分区、镜像打包等各部分做详细配置, 不过一般情况字节使用我们已经保存好的配置文件即可。

2.9.2. 内核相关命令

使用./build.sh kernel-config或./build.sh kconfig可以直接打开内核配置界面。

当我们退出配置页面后,又会将对内核的修改同步到我们在SDK配置文件中选中的内核配置文件。