RK3562 单板机系统开发完全手册：U-Boot/Kernel/Rootfs 开发与性能优化

前 言

本文档主要演示Linux系统开发流程。包括LinuxSDK的配置与编译、U-Boot、Kernel及Rootfs的开发，以及系统镜像的替换方法。同时介绍系统镜像的打包与解包、关键计算单元(CPU、GPU、NPU)和内存子系统(DDR)性能策略配置与管理的详细步骤，旨在帮助开发者完成系统开发。

开发环境

Windows开发环境：Windows1064bit、Windows764bit

Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit

LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号]（基于rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0）

系统版本：Tronlong-Desktop 20.04（类Ubuntu）、Linux-5.10.209、U-Boot-2017.09

交叉编译工具链：

应用开发交叉编译工具链：aarch64-linux-gnu-gcc（版本为9.4.0）

U-Boot开发、内核开发：gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-arm-none-linux-gnueabihf

备注：本文基于2GByte LPDDR4X、16GByte eMMC配置单板机进行演示。

术语表

为便于阅读，下表对文档出现的关键术语进行解释；对于广泛认同释义的术语，在此不做注释。

注意事项

（1）单板机默认镜像（已包含对应的设备树文件）支持创龙科技EX-TLBaseUART扩展板、EX-TLMultiUART扩展板、EX-TLMultiETH扩展板的外设，更换不同扩展板无需手动切换设备树文件。

（2）Linux系统各镜像可通过命令行方式和瑞芯微开发工具替换，具体如下表所示。

备注：Rootfs镜像需参考“完整镜像打包与解包”章节打包成完整系统镜像后才能替换。

（3）Linux系统相关软件包位于产品资料“4-软件资料Linux”目录下，具体如下表所示。

备注：我司推荐使用最新版本的LinuxSDK，亦可根据“4-软件资料LinuxLinuxSDKLinuxSDK-feature-support.pdf”的变更说明，自行替换对应模块（如device/rockchip）至旧版本LinuxSDK进行使用。

（4）我司提供的单板机内核镜像已包含设备树编译后的二进制文件(.dtb)，具体说明如下：

1LinuxSDK安装

1.1安装依赖软件

请先执行如下命令，更新软件列表。

Host# sudo apt-get update

图 1

执行如下命令，安装LinuxSDK开发包依赖的库和工具集。

备注：安装过程中，请保证Ubuntu可正常访问互联网，若提示"*** is already the newest version ***"表示该软件已安装，请忽略。

Host# sudo apt-get install -y 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 python2 libpkgconf-dev

图 2

图 3

若安装失败，可通过更换软件源解决。点击如下图标进入软件源更新的图形界面。

图 4

点击"Download from"。

图 5

点击"Other…"，出现弹窗，找到"China"，即可选择软件源，推荐使用清华大学镜像软件源，以匹配我司开发文档，然后点击"ChooseServer"。

图 6

图 7

图 8

输入登录虚拟机Ubuntu的密码，然后点击"Authenticate"。

图 9

点击"Close"，完成更换软件源。

图 10

执行如下命令，检查主机的Python版本（需安装Python 3.6及以上版本）。

Host# python --version

图 11

1.2解压LinuxSDK

打开Ubuntu，执行如下命令，创建RK3562工作目录并进入该目录。

Host# mkdir -p /home/tronlong/RK3562

图 12

请将产品资料“4-软件资料LinuxLinuxSDK”目录下的LinuxSDK-[版本号].tar.gz开发包解压至Ubuntu系统的RK3562工作目录中，执行如下命令进行解压。耗时约5min后解压完成，生成rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0文件夹，即为LinuxSDK源码目录。

Host# cd /home/tronlong/RK3562/

Host# tar -zxf LinuxSDK-v1.0.tar.gz

备注：LinuxSDK版本号以实际情况为准。

图 13

执行如下命令，查看当前LinuxSDK源码目录。

Host# cd rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/

Host# ls -l

图 14

2LinuxSDK配置与编译

请先参考“LinuxSDK安装”章节正确安装LinuxSDK和依赖软件，再执行以下步骤。

2.1配置编译选项

进入LinuxSDK源码目录,配置LinuxSDK编译选项。

Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

配置编译设备树文件

我司提供的设备树文件位于LinuxSDK源码"kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip"目录。设备树文件根据单板机部分复用外设功能进行区分。具体说明如下表。

单板机使用的设备树文件存在多级的依赖关系，具体如下表所示。表中的下一级设备树文件，被上一级设备树文件所引用。

LinuxSDK默认编译的设备树文件为sbc-tl3562.dts，如需替换为支持对应功能的其他设备树，请参考以下步骤修改。本次操作以替换为sbc-tl3562-mipi-lcd.dts设备树（支持MIPI显示）进行演示，如需使用其他设备树，修改方法同理。

执行如下命令，进入内核配置界面。

Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

Host# make menuconfig

图 15

选择"Kernel"，按Enter键进入到下一级配置选项。

图 16

选择"device-tree scriptname"，按Enter键后，进入编辑页面。

图 17

进入编辑页面将"sbc-tl3562"修改为"sbc-tl3562-mipi-lcd"，选择"Ok"，按Enter键退出编辑页面。

图 18

选择"Save"，按Enter键保存配置。

图 19

在弹出的界面中按选择"Ok"，按Enter键保存。

图 20

在弹出的界面中按Enter键完成保存操作。

图 21

配置完成后，连续按下Esc键，退出图形配置界面。

执行如下命令，保存设备树相关的编译配置项，并通过查看生成的"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件，确定设备树文件是否已正确配置。

Host# make savedefconfig

Host# cat device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

图 22

除上述图形化配置方法外，亦可通过执行如下命令，直接修改"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件。

Host# vim device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig

图 23

修改内容如下：

RK_KERNEL_DTS_NAME="sbc-tl3562-mipi-lcd" //将"sbc-tl3562"修改为"sbc-tl3562-mipi-lcd"

图 24

配置内核选项

我司默认配置的是Linux内核（推荐使用）。如需修改内核编译选项配置，请继续执行"make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 menuconfig"命令打开图形配置界面。此命令通过读取当前目录的.config文件，以图形界面的方式提供内核编译配置查看和修改方法。如无需修改内核编译选项配置，可跳过此步骤。

menuconfig是一套图形化的配置工具，需要ncurses库支持。ncurses库提供了一系列的API函数供调用者生成基于文本的图形界面，因此需要先执行如下命令通过网络安装ncurses库。

Host# sudo apt-get install libncurses5-dev

图 25

Host# sudo apt-get install libncursesw5-dev

图 26

ncurses库安装完成后，执行如下命令配置交叉编译工具链。

Host# cd /home/tronlong/RK3562/rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/kernel

Host# export PATH=/home/tronlong/RK3562/rk3562_linux_sdk_release_v1.2.0/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin:$PATH

图 27

在配置内核前，先使用如下命令清理内核：

Host# make CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 distclean

图 28

执行如下命令，配置内核。

Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig

图 29

ncurses库安装完成后，执行如下命令打开图形配置界面。

Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 menuconfig

图 30

图 31

可通过键盘的方向键选中对应菜单栏。在被选中的情况下，可按Enter键进入子菜单。菜单选项中蓝色高亮的字母代表此菜单选项的快捷键，可在键盘上按下对应的字母快速选中对应的菜单选项。每个菜单选项前的括号内容表示当前菜单选项的配置状态。选中对应的菜单选项后，按下Y键，会将相应的选项配置编译到内核中，同时菜单选项前面变为< * >。按下N键，不会将相应的选项配置编译到内核中。按下M键，会将相应的选项配置编译为内核模块，菜单选项前面变为< M >。如需搜索，可按下/键打开搜索框，然后输入要搜索的内容。配置完毕后，选中，按Enter键保存配置选项。然后选中，按Enter键退出。请执行如下命令，保存配置选项至arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig文件，再将defconfig文件内容覆盖至rockchip_linux_defconfig文件。Host# make -j8 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- ARCH=arm64 savedefconfigHost# mv defconfig arch/arm64/configs/rockchip_linux_defconfig图 322.2拷贝根文件系统镜像我司已提供Rootfs根文件系统镜像位于“4-软件资料LinuxFilesystemTronlong-Desktop-20.04imageTronlong-Desktop-20.04-[版本号]-[Git系列号]”目录下（版本号、Git系列号请以实际情况为准），请将其拷贝至LinuxSDK源码目录的"ubuntu"目录下。图 332.3编译LinuxSDK在编译LinuxSDK时，可根据实际需要选择是否多设备树打包功能，即将多个设备树文件(.dts)编译为二进制文件(.dtb)并嵌入同一内核镜像中。若仅需单一设备树支持，无需将多个设备树文件(.dts)打包进同一内核镜像，请执行如下操作，禁用多设备树打包功能，并重新编译内核。备注：若未修改"sbc_tl3562_ubuntu_defconfig"文件，则默认编译设备树为"sbc-tl3562.dts"。Host# export ENABLE_MULTI_DTB=nHost# ./build.sh kernel图 34图 35编译完成后，生成的内核镜像中仅包含sbc-tl3562.dts编译后的设备树数据。并且生成sbc-tl3562.dtb设备树二进制文件(.dtb)，位于"kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/"目录。若需打包多设备树文件(.dts)至同一内核镜像，请先参考上文“配置编译设备树文件”章节，将需要打包的设备树文件(.dts)逐一进行配置，并重新编译内核，生成对应的设备树二进制文件(.dtb)。本次操作以获取sbc-tl3562-ex-tlbaseuart.dtb文件进行演示。Host# vim device/rockchip/rk3562/sbc_tl3562_ubuntu_defconfig图 36修改内容如下：RK_KERNEL_DTS_NAME="sbc-tl3562-ex-tlbaseuart" //将"sbc-tl3562"修改为"sbc-tl3562-ex-tlbaseuart"图 37执行如下命令重新编译内核，生成对应的设备树二进制文件(.dtb)文件。Host# ./build.sh sbc_tl3562_ubuntu_defconfigHost# ./build.sh kernel图 38图 39重复上述步骤，编译生成sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dtb和sbc-tl3562-ex-tlmultieth.dtb。编译完成后，查看目录下是否有对应设备树二进制文件(.dtb)。Host# ls kernel/arch/arm64/boot/dts/rockchip/sbc-tl3562*.dtb图 40执行如下命令，将多个设备树的二进制文件(.dtb)打包进内核镜像中。备注：若修改了任一设备树文件(.dts)，需重新编译生成对应的二进制文件(.dtb)，再执行打包操作。例如，当修改sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dts设备树文件后，需编译生成sbc-tl3562-ex-tlmultiuart.dtb，再执行如下命令将多个设备树进行打包。Host# export ENABLE_MULTI_DTB=yHost# ./build.sh kernel图 41图 42请确保已参照“配置编译选项”章节正确配置LinuxSDK编译选项，然后在LinuxSDK的LinuxSDK源码目录下执行如下命令，一键编译生成U-Boot、Kernel、文件系统、Recovery等镜像，并打包生成系统镜像。备注：若未设置"ENABLE_MULTI_DTB"环境变量，进行内核编译时系统将默认启用单设备树打包模式，即仅将一个设备树文件(.dts)编译并嵌入内核镜像，具体打包的设备树文件由sbc_tl3562_ubuntu_defconfig文件的RK_KERNEL_DTS_NAME选项指定。Host# ./build.sh图 43预计耗时约2小时后编译完成，最终在rockdev目录下生成U-Boot、Kernel、文件系统、Recovery系统等镜像如下所示。图 44图 452.4系统组件镜像说明编译LinuxSDK后生成的系统组件镜像具体功能和作用如下表所示。由于篇幅过长等原因，部分内容均不逐一展示，如需获取完整版详细资料，请关注Tronlong创龙科技微信公众号或官网，或者评论区留言，感谢您的支持！

审核编辑 黄宇