ElfBoard技术贴|如何在【RK3588】ELF 2开发板上进行根系统的定制

ELF 2开发板基于瑞芯微RK3588高性能处理器设计，拥有四核ARM Cortex-A76与四核ARM Cortex-A55的CPU架构，主频最高可达2.4GHz，内置6TOPS算力的NPU，这一设计让它能够轻松驾驭多种深度学习框架，高效处理各类复杂的AI任务。

ELF 2开发板已经适配了Linux 5.10及Elf2 Desktop 22.04操作系统，其中Elf2 Desktop 22.04系统是专为嵌入式设计的Ubuntu base。虽然其apt-get 等命令支持在线安装软件，但存在明显缺陷：重新烧写镜像后软件会丢失，需再次安装。 这在批量部署多块开发板时，工作量巨大。因此，将软件预先集成到镜像中，实现烧录后无需重新安装，成为亟待解决的问题。

本文将围绕如何在 【RK3588】ELF 2开发板上基于 Ubuntu 22.04 操作系统进行根文件系统的定制展开详细阐述。

1、 开发环境安装QEMU

QEMU 是一款轻量级硬件模拟器，支持多种架构，如 ARM、x86 和 x86-64。 它应用广泛，是 Xen 虚拟化平台和 Android 模拟器等项目的底层基础。在嵌入式领域，开发者常利用 QEMU 深入研究 Linux 系统，进行文件系统优化等工作。

下面我们开始在开发环境（需要开发环境能上网）中安装QEMU，如下：

（1）更新下载源

elf@ubuntu:~sudo apt-getupdate

（2）执行命令安装

elf@ubuntu:~sudo apt-getinstall qemu-user-static

2、文件系统挂载

将SDK中ELF 2 Desktop 文件系统镜像jammy-rootfs.img进行挂载，挂载后可以被访问操作。

（1）文件系统备份

操作前先对文件系统镜像备份，如若操作出现异常，可回退使用最初镜像。

elf@ubuntu:~$ cd work/ELF2-linux-source/ubuntu/   #SDK源码路径需修改为个人路径
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ mkdir bak
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ cp jammy-rootfs.img bak/

（2）文件系统扩容

文件系统扩容的大小不超过根分区大小（默认根分区为14G）

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ e2fsck -f jammy-rootfs.img
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ resize2fs jammy-rootfs.img 3145728

resize2fs IMAGE SIZE

IMAGE为要修改的镜像名称；

SIZE为块的数量，一个块的大小为4K。

(例如扩容到12G，12G=12x1024x1024=12582912K=3145728x4K，SIZE参数为3145728)

（3）创建挂载目录，并将文件系统挂载到该目录

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ mkdir rootfs
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ sudo mount jammy-rootfs.img rootfs/

3、修改配置

（1）将开发环境中的qemu-arm-static拷贝到desktop文件系统中

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static rootfs/usr/bin/

（2）将开发环境中的DNS配置拷贝到desktop文件系统中，因为安装程序时要用络

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$sudo cp -b /etc/resolv.conf rootfs/etc/resolv.conf

（3）修改下载源

$sudo vim rootfs/etc/apt/sources.list

添加：

deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy main universe
deb-src http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy main universe

4、文件系统隔离

通过chroot进行虚拟化隔离，将隔离步骤写入到ch-mount.sh脚本中。

#!/bin/bash
function mnt() {
echo "MOUNTING"
sudo mount -t proc /proc ${2}proc
sudo mount -t sysfs /sys ${2}sys
sudo mount -o bind /dev ${2}dev
sudo chroot ${2}
}
function umnt() {
echo "UNMOUNTING"
sudo umount ${2}proc
sudo umount ${2}sys
sudo umount ${2}dev
}
if [ "$1" == "-m" ] && [ -n "$2" ] ;
then
mnt $1 $2
elif [ "$1" == "-u" ] && [ -n "$2" ];
then
umnt $1 $2
else
echo ""
echo "Either 1'st, 2'nd or both parameters were missing"
echo ""
echo "1'st parameter can be one of these: -m(mount) OR -u(umount)"
echo "2'nd parameter is the full path of rootfs directory(with trailing '/')"
echo ""
echo "For example: ch-mount -m /media/sdcard/"
echo ""
echo 1st parameter : ${1}
echo 2nd parameter : ${2}
fi

ch-mount.sh脚本放到ELF2-linux-source/ubuntu目录下，赋予权限后，通过参数-m指定挂载路径：

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ sudo chmod a+x ch-mount.sh
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ sudo ./ch-mount.sh -m rootfs/
root@ubuntu:/#

5、文件系统修改

前面我们挂载了文件系统，已将文件系统挂载到了QEMU模拟器，下面就可以安装我们所需要的软件了。

（1）更新下载源

root@ubuntu:/# apt update

（2）软件安装与卸载

至此，便可以安装所需软件了，在这里用apt-get安装自己所需软件，根据所需安装。我们这里来安装一个minicom串口测试工具。如下：

root@ubuntu:/# exit
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$

此外通过dpkg --list命令查看所有安装的软件，如果想裁剪文件系统，可以使用【apt-get remove 软件包名称】进行卸载相关软件。

（3）安装完成后，exit退出QEMU

root@ubuntu:/# exit

（4）执行ch-mount.sh脚本卸载文件系统，指定参数-u，后打印如下：

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ sudo ./ch-mount.sh -u rootfs/
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ sudo umount rootfs

6、打包镜像

elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source/ubuntu$ cd ..
elf@ubuntu:~/work/ELF2-linux-source$ ./build.sh updateimg

在ELF2-linux-source/rockdev路径下会生成新的update.img。

通过以上步骤，我们成功完成了 【RK3588】ELF 2开发板上进行根文件系统的定制工作，这一过程不仅简化了批量生产中的软件安装流程，还显著提升了开发效率。各位小伙伴如果在实践过程遇见各种问题，欢迎随时留言探讨。