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[技术讨论]

在基于全志V851se的TinyVision上手动构建 Linux 6.1 + Debian 12 镜像

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楼主
神棍地海棠|  楼主 | 2024-3-18 10:51 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
构建 SyterKit 作为 Bootloader
SyterKit 是一个纯裸机框架,用于 TinyVision 或者其他 v851se/v851s/v851s3/v853 等芯片的开发板,SyterKit 使用 CMake 作为构建系统构建,支持多种应用与多种外设驱动。同时 SyterKit 也具有启动引导的功能,可以替代 U-Boot 实现快速启动
获取 SyterKit 源码
SyterKit 源码位于GitHub,可以前往下载。
git clone https://github.com/YuzukiHD/SyterKit.git

从零构建 SyterKit
构建 SyterKit 非常简单,只需要在 Linux 操作系统中安装配置环境即可编译。SyterKit 需要的软件包有:
  • gcc-arm-none-eabi
  • CMake
对于常用的 Ubuntu 系统,可以通过如下命令安装
sudo apt-get updatesudo apt-get install gcc-arm-none-eabi cmake build-essential -y

然后新建一个文件夹存放编译的输出文件,并且进入这个文件夹
mkdir buildcd build

然后运行命令编译 SyterKit
cmake ..make

编译后的可执行文件位于 build/app 中,这里包括 SyterKit 的多种APP可供使用。
这里我们使用的是 syter_boot 作为启动引导。进入 syter_boot 文件夹,可以看到这些文件
由于 TinyVision 是 TF 卡启动,所以我们需要用到 syter_boot_bin_card.bin
编译 Linux-6.1 内核
由于 Debian 12 配套的内核是 Linux 6.1 LTS,所以这里我们选择构建 Linux 6.1 版本内核。
搭建编译环境
安装一些必要的安装包
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y gcc-arm-none-eabi gcc-arm-linux-gnueabihf g++-arm-linux-gnueabihf build-essential libncurses5-dev zlib1g-dev gawk flex bison quilt libssl-dev xsltproc libxml-parser-perl mercurial bzr ecj cvs unzip lsof

获取内核源码
内核源码托管在 Github 上,可以直接获取到,这里使用 --depth=1 指定 git 深度为 1 加速下载。
git clone http://github.com/YuzukiHD/TinyVision --depth=1

然后进入内核文件夹
cd kernel/linux-6.1

配置内核选项
应用 defconfig
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- make ARCH=arm tinyvision_defconfig

进入 menuconfig 配置选项
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- make ARCH=arm menuconfig

进入 General Setup ->,选中 Control Group Support
前往 File Systems 找到 FUSE (Filesystem in Userspace) support
前往 File Systems 找到 Inotify support for userspace
编译内核
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- make ARCH=arm

使用 debootstrap 构建 debian rootfs准备环境,依赖
下载安装依赖环境
sudo apt install debootstrap qemu qemu-user-static qemu-system qemu-utils qemu-system-misc binfmt-support dpkg-cross debian-ports-archive-keyring --no-install-recommends

生成目标镜像,配置环境,这里我们生成一个 1024M 的镜像文件用于存放 rootfs
dd if=/dev/zero of=rootfs.img bs=1M count=1024mkdir rootfsmkfs.ext4 rootfs.imgsudo mount rootfs.img rootfs

开始构建基础 rootfs
这里我们选择最新的 debian12 (bookwarm) 作为目标镜像,使用清华源来构建,输出到目标目录 rootfs_data 文件夹中。新版本的 debootstrap 只需要运行一次即可完成两次 stage 的操作,相较于老版本方便许多。
sudo debootstrap --arch=armhf bookworm rootfs_data https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/

看到 I: Base system installed successfully. 就是构建完成了
等待构建完成后,使用chroot进入到目录,这里编写一个挂载脚本方便挂载使用,新建文件 ch-mount.sh 并写入以下内容:
#!/bin/bashfunction 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 mount -o bind /dev/pts ${2}dev/pts                    sudo chroot ${2}}function umnt() {    echo "UNMOUNTING"    sudo umount ${2}proc    sudo umount ${2}sys    sudo umount ${2}dev/pts    sudo umount ${2}dev}if [ "$1" == "-m"  && [ -n "$2"  ;then    mnt $1 $2elif [ "$1" == "-u"  && [ -n "$2" ;then    umnt $1 $2else    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

然后赋予脚本执行的权限
chmod 777 ch-mount.sh

  • 使用 ./ch-mount.sh -m rootfs_data 挂载
  • 使用 ./ch-mount.sh -u rootfs_data 卸载
执行挂载,可以看到进入了 debian 的 rootfs
配置系统字符集,选择 en_US 作为默认字符集
export LC_ALL=en_US.UTF-8apt-get install localesdpkg-reconfigure locales

选择一个就可以
直接 OK 下一步
安装 Linux 基础工具
apt install sudo ssh openssh-server net-tools ethtool wireless-tools network-manager iputils-ping rsyslog alsa-utils bash-completion gnupg busybox kmod wget git curl --no-install-recommends

安装编译工具
apt install build-essential

安装 Linux nerd 工具
apt install vim nano neofetch

设置本机入口 ip 地址
cat <<EOF > /etc/hosts127.0.0.1       localhost127.0.1.1       $HOST::1             localhost ip6-localhost ip6-loopbackff02::1         ip6-allnodesff02::2         ip6-allroutersEOF

配置网卡
mkdir -p /etc/networkcat >/etc/network/interfaces <<EOFauto loiface lo inet loopbackauto eth0iface eth0 inet dhcpEOF

配置 DNS 地址
cat >/etc/resolv.conf <<EOFnameserver 1.1.1.1nameserver 8.8.8.8EOF

配置分区
cat >/etc/fstab <<EOF#<file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>/dev/mmcblk0p1  /boot   vfat    defaults                0       0/dev/mmcblk0p2  /       ext4    defaults,noatime        0       1EOF

配置 root 密码
passwd

配置主机名
echo TinyVision > /etc/hostname

退出 chroot
exit

取消挂载 chroot
./ch-mount.sh -u rootfs_data/

拷贝 rootfs 到镜像中sudo cp -raf rootfs_data/* rootfs

取消挂载
sudo umount rootfs

至此 debian rootfs 就制作好了。
打包固件
编译完成 bootloader,内核,rootfs 后,还需要打包固件成为可以 dd 写入的固件,这里我们使用 genimage 工具来生成构建。
生成刷机镜像
编译内核后,可以在文件夹 arch/arm/boot/dts/allwinner 生成sun8i-v851se-tinyvision.dtb ,在文件夹arch/arm/boot 生成 zImage ,把他们拷贝出来。
然后将 sun8i-v851se-tinyvision.dtb 改名为 sunxi.dtb ,这个设备树名称是定义在 SyterKit 源码中的,如果之前修改了 SyterKit 的源码需要修改到对应的名称,SyterKit 会去读取这个设备树。
然后编写一个 config.txt 作为配置文件
[configs]bootargs=root=/dev/mmcblk0p2 earlyprintk=sunxi-uart,0x02500000 loglevel=2 initcall_debug=0 rootwait console=ttyS0 init=/sbin/initmac_addr=4a:13:e4:f9:79:75bootdelay=3

安装 GENIMAGE
这里我们使用 genimage 作为打包工具
sudo apt-get install libconfuse-dev #安装genimage依赖库sudo apt-get install genext2fs      # 制作镜像时genimage将会用到git clone https://github.com/pengutronix/genimage.gitcd genimage./autogen.sh                        # 配置生成configure./configure                         # 配置生成makefilemakesudo make install

编译后运行试一试,这里正常
使用 GENIMAGE 打包固件
编写 genimage.cfg 作为打包的配置
image boot.vfat {        vfat {                files = {                        "zImage",                        "sunxi.dtb",                        "config.txt"                }        }        size = 32M}image sdcard.img {        hdimage {}        partition boot0 {                in-partition-table = "no"                image = "syter_boot_bin_card.bin"                offset = 8K        }        partition boot0-gpt {                in-partition-table = "no"                image = "syter_boot_bin_card.bin"                offset = 128K        }        partition kernel {                partition-type = 0xC                bootable = "true"                image = "boot.vfat"        }                partition rootfs {                partition-type = 0x83                bootable = "true"                image = "rootfs.img"        }}
由于genimage的脚本比较复杂,所以编写一个 genimage.sh 作为简易使用的工具
#!/usr/bin/env bashdie() {  cat <<EOF >&2Error: $@Usage: ${0} -c GENIMAGE_CONFIG_FILEEOF  exit 1}# Parse arguments and put into argument list of the scriptopts="$(getopt -n "${0##*/}" -o c: -- "$@")" || exit $?eval set -- "$opts"GENIMAGE_TMP="${BUILD_DIR}/genimage.tmp"while true ; do        case "$1" in        -c)          GENIMAGE_CFG="${2}";          shift 2 ;;        --) # Discard all non-option parameters          shift 1;          break ;;        *)          die "unknown option '${1}'" ;;        esacdone[ -n "${GENIMAGE_CFG}" ] || die "Missing argument"# Pass an empty rootpath. genimage makes a full copy of the given rootpath to# ${GENIMAGE_TMP}/root so passing TARGET_DIR would be a waste of time and disk# space. We don't rely on genimage to build the rootfs image, just to insert a# pre-built one in the disk image.trap 'rm -rf "${ROOTPATH_TMP}"' EXITROOTPATH_TMP="$(mktemp -d)"GENIMAGE_TMP="$(mktemp -d)"rm -rf "${GENIMAGE_TMP}"genimage \        --rootpath "${ROOTPATH_TMP}"     \        --tmppath "${GENIMAGE_TMP}"    \        --inputpath "${BINARIES_DIR}"  \        --outputpath "${BINARIES_DIR}" \        --config "${GENIMAGE_CFG}"

准备完成,文件如下所示
运行命令进行打包
chmod 777 genimage.sh./genimage.sh -c genimage.cfg

打包完成,可以找到 sdcard.img
使用软件烧录固件到TF卡上

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