Tina_Linux_系统软件 开发指南
1 概述
编写目的:本文档作为Allwinner Tina Linux系统平台开发指南,旨在帮助软件开发工程师、技术支持工程师快速上手,熟悉Tina Linux系统的开发及调试流程。
适用范围:Tina Linux v3.5及以上版本。
2 Tina系统资料
2.1 概述
Tina SDK发布的文档旨在帮助开发者快速上手开发及调试,文档中涉及的内容并不能涵盖所有的开发知识和问题。文档列表也正在不断更新。
Tina SDK提供丰富的文档资料,包括硬件参考设计文档、Flash等基础器件支持列表、量产工具使用说明、软件开发与制定介绍文档、芯片研发手册等资料。
2.2 文档列表
3 Tina系统概述
3.1 概述
Tina Linux系统是基于openwrt-14.07的版本的软件开发包,包含了Linux系统开发用到的内核源码、驱动、工具、系统中间件与应用程序包。openwrt是一个开源的嵌入式Linux系统自动构建框架,是由Makefile脚本和Kconfig配置文件构成的。使得用户可以通过menuconfig配置,编译出一个完整的可以直接烧写到机器上运行的Linux系统软件。
3.2 系统框图
Tina系统软件框图如图所示,从下至上分为Kernel && Driver、Libraries、System Ser-vices、Applications四个层次。各层次内容如下:
Kernel&&Driver主要提供Linux Kernel的标准实现。Tina平台的Linux Kernel 采用Linux3.4、linux3.10、linux4.4、linux4.9等内核(不同硬件平台可能使用不同内核版本)。提供安全性,内存管理,进程管理,网络协议栈等基础支持;主要是通过Linux内核管理设备硬件资源,如CPU调度、缓存、内存、I/O等。
Libraries层对应一般嵌入式系统,相当于中间件层次。包含了各种系统基础库,及第三方开源程序库支持,对应用层提供API接口,系统定制者和应用开发者可以基于Libraries层的API开发新的应用。
System Services层对应系统服务层,包含系统启动管理、配置管理、热插拔管理、存储管理、多媒体中间件等。
Applications层主要是实现具体的产品功能及交互逻辑,需要一些系统基础库及第三方程序库支持,开发者可以开发实现自己的应用程序,提供系统各种能力给到最终用户。
3.3 开发流程
Tina Linux 系统是基于 Linux Kernel,针对多种不同产品形态开发的 SDK。可以基于本 SDK,有效地实现系统定制和应用移植开发。
如上图所示,开发者可以遵循上述开发流程,在本地快速构建Tina Linux系统的开发环境和编译 代码。下面将简单介绍下该流程:
检查系统需求:在下载代码和编译前,需确保本地的开发设备能够满足需求,包括机器的硬件能力,软件系统,工具链等。目前Tina Linux系统只支持Ubuntu操作系统环境下编译,并仅提供Linux环境下的工具链支持,其他如MacOS,Windows等系统暂不支持。
搭建编译环境:开发机器需要安装的各种软件包和工具,详见开发环境章节,获知TinaLinux已经验证过的操作系统版本,编译时依赖的库文件等。
选择设备:在编译源码前,开发者需要先导出预定义环境变量,然后根据开发者根据的需求,选择对应的硬件板型,详见编译章节。
系统定制:开发者可以根据使用的硬件板子、产品定义,定制U-Boot、Kernel及Open-wrt,请参考后续章节中相关开发指南和配置的描述。
编译与打包:完成设备选择、系统定制之后执行编译命令,包括整体或模块编译以及编译清理等工作,进一步的,将生成的boot/内核二进制文件、根文件系统、按照一定格式打包成固件。详见编译打包章节。
烧录并运行:继生成镜像文件后,将介绍如何烧录镜像并运行在硬件设备,进一步内容详见系统烧写章节。
4 Tina开发环境
4.1 概述
嵌入式产品开发流程中,通常有两个关键的步骤,编译源码与烧写固件。源码编译需要先准备好
编译环境,而固件烧写则需要厂家提供专用烧写工具。本章主要讲述这如何搭建环境来实现Tinasdk的编译、烧写。
4.2 编译环境搭建.
一个典型的嵌入式开发环境包括本地开发主机和目标硬件板。
本地开发主机作为编译服务器,需要提供Linux操作环境,建立交叉编译环境,为软件开发提供代码更新下载,代码交叉编译服务。
本地开发主机通过串口或USB与目标硬件板连接,可将编译后的镜像文件烧写到目标硬件板,并调试系统或应用程序。
4.2.1 开发主机配置.
Tina Linux SDK是在ubuntu14.04开发测试的,因此我们 推荐使用Ubuntu 14.04 主机环境进行源码编译,其他版本没有具体测试,可能需要对软件包做相应调整。
4.2.2 软件包配置.
编译Tina Linux SDK 之前,需要先确定编译服务器安装了gcc,binutils,bzip2,flex,python,perl,make,ia32-libs,find,grep,diff,unzip,gawk,getopt,subver-sion,libz-dev,libc headers。
ubuntu可直接执行以下命令安装:
sudo apt-get install build-essential subversion git-core libncurses5-dev zlib1g-dev gawkflex quilt libssl-dev xsltproc libxml-parser-perl mercurial bzr ecj cvs unzip ia32-libslib32z1 lib32z1-dev lib32stdc++6 libstdc++6 -y
ubuntu 16.04及以上版本,执行下面命令安装软件包:
sudo apt-get install build-essential subversion git-core libncurses5-dev zlib1g-dev gawk flex quilt libssl-dev xsltproc libxml-parser-perl mercurial bzr ecj cvs unzip lib32z1 lib32z1-dev lib32stdc++ libstdc++6 -y libc6:i386 libstdc++6:i386 lib32ncurses5 lib32z
5 Tina系统获取
5.1 概述
5.2 SDK获取
Allwinner Tina Linux SDK通过全志代码服务器对外发布。客户需要向业务/技术支持窗口申请SDK下载权限。申请需同步提供SSH公钥进行服务器认证授权,获得授权后即可同步代码。
5.3 SDK结构
Tina Linux SDK主要由构建系统、配置工具、工具链、host工具包、目标设备应用程序、文档、脚本、linux内核、bootloader部分组成,下文按照目录顺序介绍相关的组成组件。
Tina-SDK/
├── build
├── config
├── Config.in
├── device
├── dl
├── docs
├── lichee
├── Makefile
├── out
├── package
├── prebuilt
├── rules.mk
├── scripts
├── target
├── tmp
├── toolchain
└── tools
5.3.1 build目录
build目录存放Tina Linux的构建系统文件,此目录结构下主要是一系列基于Makefile规格编 写的mk文件。主要的功能是:
检测当前的编译环境是否满足Tina Linux的构建需求。
生成host包编译规则。
生成工具链的编译规则。
生成target包的编译规则。
生成linux kernel的编译规则。
生成系统固件的生成规则。
build/
├── autotools.mk
├── aw-upgrade.mk
├── board.mk
├── cmake.mk
├── config.mk
├── debug.mk
├── depends.mk
├── device.mk
├── device_table.txt
├── download.mk
├── dumpvar.mk
├── envsetup.sh
5.3.2 config目录
config目录主要存放Tina Linux中配置菜单的界面以及一些固定的配置项,该配置菜单基于内 核的mconf规格书写。
config/
├── Config-build.in
├── Config-devel.in
├── Config-images.in
├── Config-kernel.in
└── top_config.in
5.3.3 devices目录
devices目录用于存放方案的配置文件,包括内核配置,env配置,分区表配置,sys_config.fex, board.dts等。
这些配置在旧版本上是保存于target目录下,新版本挪到device目录。
注意defconfig仍保存在target目录。
device/
└── config
├── chips
├── common
└── rootfs_tar
快捷跳转命令:cconfigs
5.3.4 docs目录
docs目录主要存放用于开发的文档,以markdown格式书写。
本目录不再更新,请以全志客户服务平台系统文档为准。
docs/
├── build.md
├── config.md
├── init-scripts.md
├── Makefile
├── network.md
├── tina.md
├── wireless.md
└── working.md
5.3.5 lichee目录
lichee目录主要存放bootloader,内核,arisc,dsp等代码。
lichee/
├── bootloader
│ ├── uboot_2011_sunxi_spl
│ └── uboot_2014_sunxi_spl
├── brandy
│ ├── u-boot-2011.09
│ └── u-boot-2014.07
├── brandy-2.0
│ ├── spl
│ ├── tools
│ └── u-boot-2018
├── linux-3.4
├── linux-3.10
├── linux-4.4
├── linux-4.9
├── arisc
快捷跳转命令:ckernel,cboot,cboot0,carisc。
5.3.6 package目录
package目录存放target机器上的软件包源码和编译规则,目录按照目标软件包的功能进行分 类。
package/ ├── allwinner ├── base-files ├── devel ├── dragonst ├── firmware ├── kernel ├── ...... └── utils
5.3.7 prebuilt目录
prebuild目录存放预编译交叉编译器,目录结构如下。
prebuilt/ └── gcc └── linux-x86 ├── aarch64 │ ├── toolchain-sunxi-musl │ └── toolchain-sunxi-glibc ├── arm │ ├── toolchain-sunxi-arm9-glibc │ ├── toolchain-sunxi-arm9-musl │ ├── toolchain-sunxi-glibc │ ├── toolchain-sunxi-musl └── host └── host-toolchain.txt
5.3.8 scripts目录
scripts目录用于存放一些构建编译相关的脚本。
scripts/ ├── arm-magic.sh ├── brcmImage.pl ├── bundle-libraries.sh ├── checkpatch.pl ├── clang-gcc-wrapper ├── cleanfile ├── clean-package.sh ├── cleanpatch ├── ......
5.3.9 target目录
target目录用于存放目标板相关的配置以及sdk和toolchain生成的规格。
target/ ├── allwinner ├── Config.in ├── imagebuilder ├── Makefile ├── sdk └── toolchain
快捷跳转命令:cdevice。
5.3.10 toolchain目录.
toolchain目录包含交叉工具链构建配置、规则。
toolchain/ ├── binutils ├── Config.in ├── fortify-headers ├── gcc ├── gdb ├── glibc ├── info.mk ├── insight ├── kernel-headers ├── Makefile ├── musl └── wrapper
5.3.11 tools目录.
tools目录用于存放host端工具的编译规则。
tools/ ├── autoconf ├── automake ├── aw_tools ├── b43-tools ├── ......
5.3.12 out目录.
out目录用于保存编译相关的临时文件和最终镜像文件,编译后自动生成此目录,例如编译方案 r328s2-perf1。
out/ ├── r328s2-perf └── host
其中host目录用于存放host端的工具以及一些开发相关的文件。
r328s2-perf1目录为方案对应的目录。方案目录下的结构如下:
out/r328s2-perf ├── boot.img ├── compile_dir ├── image ├── md5sums ├── packages ├── r328s2-perf1-boot.img ├── r328s2-perf1-uImage ├── r328s2-perf1-zImage ├── rootfs.img ├── sha256sums ├── staging_dir └── tina_r328s2-perf1_uart0.img
boot.img为最终烧写到系统boot分区的数据,可能为boot.img格式也可能为uImage格式。
rootfs.img为最终烧写到系统rootfs分区的数据,该分区默认为squashfs格式。
r328s2-perf1-zImage为内核的zImage格式镜像,用于进一步生成uImage。
r328s2-perf1-uImage为内核的uImage格式镜像,若配置为uImage格式,则会拷贝成boot.img。
r328s2-perf1-boot.img为内核的boot.img格式镜像,若配置为boot.img格式,则会拷贝成boot.img
compile_dir为sdk编译host,target和toolchain的临时文件目录,存有各个软件包的源码。
staging_dir为sdk编译过程中保存各个目录结果的目录。
packages目录保存的是最终生成的ipk软件包。
tina_r328s2-perf1_uart0.img为最终固件包(系统镜像),串口信息通过串口输出
若使用pack -d,则生成的固件包为xxx_card0.img,串口信息转递到tf卡座输出。
快捷跳转命令:cout。
5.4 SDK更新
SDK更新分为两类:一类是以补丁的形式发布到一号通,发布后系统以邮件形式通知开发者;另一类是定期(半年或季度)的小版本迭代升级,将过往的补丁合入到SDK中,发布后以系统邮件通知开发者,可基于干净的SDK包通过repo sync命令更新。
5.5 问题反馈
Allwinner提供全志客户服务平台(https://open.allwinnertech.com),用来登记客户遇到的 问题以及解决状态。方便双方追踪,使问题处理更加高效。后续SDK问题、技术问题、技术咨询 等都可以提交到此系统上,Allwinner技术服务会及时将问题进行分发、处理和跟踪。
注:系统登录帐号需要与Allwinner开通确认。
6 Tina编译打包
6.1 概述
6.2 编译系统
(1) source build/envsetup.sh (2) lunch (3) make [-jN] (4) pack [-d] 其中, 步骤(1)建立编译环境,导出编译变量。 步骤(2)提示需要选择你想要编译的方案。 步骤(3)参数N为并行编译进程数量,依赖编译服务器CPU核心数,如 4 核PC,可"make -j4" 步骤(4)打包固件,-d参数使生成固件包串口信息转到tf卡座输出。 编译完成后系统镜像会打包在out//目录下
6.3 编译boot
命令 | 命令有效目录 | 作用 |
---|---|---|
mboot | tina下任意目录 | 编译boot0和uboot |
mboot0 | tina下任意目录 | 编译boot0 |
muboot | tina下任意目录 | 编译uboot |
6.4 编译内核
命令 | 命令有效目录 | 作用 |
---|---|---|
mkernel | tina下任意目录 | 编译内核 |
6.5 编译arisc
arisc是AW平台对cpus代码环境的代称,主要功能是负责休眠,关机等底层操作。它包含 cpus运行所需的驱动,库及工具链等,编译产生scp.bin,然后打包在Tina镜像中,有boot- loader在启动时加载到cpus域运行。
Tina中提供了如下与arisc相关的跳转、编译命令
命令 | 命令有效目录 | 作用 |
---|---|---|
carisc | tina下任意目录 | 跳转到cpus代码工程目录 |
mkarisc | tina下任意目录 | 编译cpus代码 |
在Tina中,编译arisc代码有两种方式,如下:
第一种方式,跳转到arisc代码路径下,使用make编译
arisc代码库具有独立的工具链和构建体系,因此对arisc代码的编译,也可以cd到对应的路径 下,执行make命令。但需注意,此时需要手动将生成的scp.bin文件拷贝到SDK的bin文件 路径下,覆盖对应的文件(一般路径是tina/device/config/chips/${平台名}/bin)。
操作如下,
step1 使用carisc或cd命令跳转到arisc代码环境下,一般为tina/lichee/arisc/ar100s。 step2 生成必要的配置。在arch/configs/下,存在许多defconfig默认配置文件,可根据AXP型号选择使用,例如make sun50iw10p1_axp803_defconfig。此操作将会在arisc根目录生成.config。 step3 修改默认配置,可使用make menuconfig。此操作会生成配置菜单,按需选择配置即可,该操作会修改.config。如需重新使用默认配置,重新执行step2即可。 step4 使用make命令编译 step5 将scp.bin拷贝到Tina的bin目录,即cbin可跳转的目录即可。如/tina/device/config/chips/r818/binstep6 若需清理工程,可使用make clean step7 如需提交defconfig配置修改,可使用make savedefconfig命令。此命令会根据.config在arisc根目录生成 defconfig。将defconfig拷贝到arch/configs/下,覆盖对应配置文件即可。
注意:
一般来说,arisc执行的功能较为底层,多与休眠,关机等操作相关,对稳定性要求较高。我们不 建议客户自己修改任何相关配置和代码,如必须,请与我司联系或执行足够的稳定性测试。
第二种方式,使用mkarisc命令
如上述方法所述,Tina为了解决arisc编译后还需手动拷贝的问题,Tina提供了这个快捷命令 mkarisc。需要指出的是:目前只支持R818、MR813的arisc代码编译。
操作如下,较为简单
step1 配置tina环境,如soure build/envsetup.sh, lunch等操作。 step2 使用mkarisc编译即可或直接编译Tina,在编译Tina时,也会自动调用mkarisc命令。
注意:
使用mkarisc命令编译时,会自动读取board.dts获取AXP型号,然后使用对应的默认配置文 件编译。如board.dts中指定使用“x-powers,axp803”时,mkarsic命令会使用arisc工程环 境下的sun50iw10p1_axp803_defconfig配置文件编译。此时,若您需要修改该arisc配置, 只能先修改该配置文件后编译,除此外不接受其他配置修改的方式。
6.6 编译E907固件(V85x平台异构AMP核)
E907是V85x平台AMP CPU的代称,其主要功能是提供通用算力补充、辅助Linux实现快起 等。它包含E907运行所需的驱动、库及工具链等,编译产生riscv.fex,打包到Tina镜像中, 由bootloader在启动时加载到RISC-V核上运行。
在Tina SDK中,编译E907 RISCV代码如下:
E907 RISCV 代码库具有独立的工具链和构建体系,因此对 E907 固件的编译,也可以跳 转到对应的路径下,执行命令。但需注意,此时需要手动将生成的 melis30.elf 文件拷贝 到 SDK 的 bin 文件路径下,覆盖对应的文件(一般路径是 device/config/chips/${平台 名}/configs/default/riscv.fex)。
操作如下,
step1 使用cd命令跳转到e907代码环境下,一般为rtos-dev/lichee/melis-v3.0/source step2 source melis-env.sh step3 lunch v853-e907-ver1-board step4 make menuconfig step5 make -j step6 如需减少存储空间,可裁剪调试信息,在melis source目录执行:riscv64-unknown-elf-strip ekernel/melis30.elf step7 拷贝并重命名成riscv.fex替换掉tina/device/config/chips/v853/configs/default目录下的riscv.fex cp ekernel/melis30.elf /home/xxx/tina/device/config/chips/v853/configs/default/riscv.fex step8 Tina系统目录执行打包命令pack
6.7 重编应用
请确保进行过一次固件的编译,确保SDK基础已经编译,才能单独重编应用包。重编应用包应用场景一般为: 只修改了应用,不想重新烧写固件,只需要安装应用安装包即可 。请确保在编译前已加载tina环境:
$ source build/envsetup.sh $ lunch
6.7.1 方法一
当在应用包的目录(包括其子目录)中,可执行
$ mm [-B] => B参数则先clean此应用临时文件再编译
示例:假设软件包路径为:tina/package/utils/rwcheck,则:
$ cd tina/package/utils/rwcheck $ mm -B
编译出应用安装包保存路径为:
tina/out/<方案>/packages/base
6.7.2 方法二
当在tina的根目录,可执行:
$ make <应用包的路径>/clean,==>清空应用包临时文件 $ make <应用包的路径>/install,==>编译软件包 或者 $ make <应用包的路径>/{clean,install},==>先清空临时文件再编译
示例:假设软件包的路径为:tina/package/utils/rwcheck,则:
$ cd tina $ make package/utils/rwcheck/{clean,install}
6.8 其他命令
命令 | 命令有效目录 | 作用 |
---|---|---|
make | tina根目录 编译整个sdk | |
make | menuconfig tina根目录 启动软件包配置界面 | |
make | kernel_menuconfig tina根目录 启动内核配置界面 | |
mkarisc | tina下任意目录 编译cpus源码,根据AXP型号选择对应的默认配置 | |
printfconfig | tina下任意目录 打印当前SDK的配置 | |
croot | tina下任意目录 快速切换到tina根目录 | |
cconfigs | tina下任意目录 快速切换到方案的bsp配置目录 | |
cdevice | tina下任意目录 快速切换到方案配置目录 | |
carisc | tina下任意目录 快速切换到cpus代码目录 | |
cgeneric | tina下任意目录 快速切换到方案generic目录 | |
cout | tina下任意目录 快速切换到方案的输出目录 | |
cboot | tina下任意目录 快速切换到bootloader目录 | |
cgrep | tina下任意目录 在c/c++/h文件中查找字符串 | |
minstall | path/to/package/ tina根目录 编译并安装软件包 | |
mclean | path/to/package/ tina根目录 clean软件包 | |
mm [-B] | 软件包目录 编译软件包,-B指编译前先clean | |
pack | tina根目录 打包固件 | |
m | tina下任意目录 make的快捷命令,编译整个sdk | |
p | tina下任意目录 pack的快捷命令,打包固件 |
7 Tina系统烧写
7.1 概述
本章节主要介绍如何将构建完成的镜像文件(image)烧写并运行在硬件设备上的流程。
SDK中的烧录工具不再更新,后续会删除,请优先选择从全志客户服务平台下载最新烧录工具。
windows工具均集成在APST中,下载安装APST即可,APST的工具均自带文档。
7.2 烧录工具
Tina提供的几种镜像烧写工具介绍如表所示,用户可以选择合适的烧写方式进行烧写。
工具 | 运行系统 | 描述 |
---|---|---|
PhoenixSuit | windows | 分分区升级及整个固件升级工具 |
PhoenixCard | windows | 卡固件制作工具 |
PhoenixUSBpro | windows | 量产升级工具,支持USB一拖 8 烧录 |
LiveSuit | ubuntu | 固件升级工具 |
对于ubuntu:
64bit主机使用LiveSuitV306_For_Linux64.zip。
32bit主机使用LiveSuitV306_For_Linux32.zip。
具体烧录工具和使用说明,请到全志客户服务平台下载。
7.3 进入烧录模式.
设备需进入烧录模式,以下几种情况会进入烧录模式:
BROM无法读取到boot0,例如新换的flash不包含数据,或者上电时短路flash阻断通信。
在串口中按 2 进入烧录。即,在串口工具输出框中,按住键盘的’2’,不停输出字符’2’,上电启动。boot0检测到此字符,会跳到烧录模式。
在uboot控制台,执行efex。
在linux控制台,执行reboot efex。
adb可用的情况下,可使用adb shell reboot efex,或点击烧录工具上的“立即烧录”按钮。
当完整配置[fel_key]下fel_key_max和fel_key_min时,按下键值在范围内按键,之后上电。
当板子有FEL按键时,按住FEL按键上电。
制作特殊的启动卡,从卡启动再进入烧录模式。
8 Tina uboot定制开发
8.1 概述
本章节简单介绍uboot基本配置、功能裁剪、编译打包、常用命令的使用,帮助客户了解Tina 平台uboot框架,为boot定制开发提供基础。
目前Tina SDK共有三版uboot,分别是uboot-2011、uboot-2014、uboot-2018,分别在不 同硬件平台上使用,客户拿到SDK需要根据开发的硬件平台核对版本信息。
8.2 代码路径
TinaSDK/ ├── brandy │ ├── ... │ ├── u-boot-2011 │ └── u-boot-2014 ├── brandy-2.0 │ ├── ... │ └── u-boot-2018
8.3 uboot功能
TinaSDK中,bootloader/uboot在内核运行之前运行,可以初始化硬件设备、建立内存空间映 射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态,为最终调用linux内核准备好正确的环境。 在Tina系统平台中,除了必须的引导系统启动功能外,uboot还提供烧写、升级等其它功能。
引导内核能从存储介质(nand/mmc/spinor)上加载内核镜像到DRAM指定位置并运行。
量产&升级包括卡量产,USB量产,私有数据烧录,固件升级。
电源管理包括进入充电模式时的控制逻辑和充电时的显示画面。
开机提示信息开机能显示启动logo图片(BMP格式)。
Fastboot功能实现fastboot的标准命令,能使用fastboot刷机。
8.4 uboot配置
以uboot-2018为例,各项功能可以通过defconfig或配置菜单menuconfig进行开启或关闭, 具体配置方法如下:
8.4.1 defconfig方式
8.4.1.1 defconfig配置步骤
vim /TinaSDK/lichee/brandy2.0/u-boot-2018/configs/sun8iw18p1_defconfig (若是spinor方案则打开sun8iw18p1_nor_defconfig)
打开sun8iw18p1_defconfig或sun8iw18p1_nor_defconfig后,在相应的宏定义前去掉或添加"#"即可将相应功能开启或关闭。
如上图,只要将CONFIG_SUNXI_NAND前的#去掉即可支持NAND相关功能,其他宏定义的开启关闭也类似。
8.4.1.2 defconfig配置宏介绍.
如下图是sun8iw18p1_defconfig/sun8iw18p1_nor_defconfig中的基本宏定义的介绍:
8.4.2 menuconfig方式
通过menuconfig方式配置的方法步骤如下:
cd /TinaSDK/lichee/brandy2.0/u-boot-2018/ make ARCH=arm menuconfig或make ARCH=arm64 menuconfig 注意:arm针对 32 位平台,arm64针对 64 位平台。
执行上述命令会弹出menuconfig配置菜单,如下图所示,此时即可对各模块功能进行配置,配 置方法menuconfig配置菜单窗口中有说明。
8.5 uboot编译
8.5.1 方法一
在tina目录下即可编译uboot。
source build/envsetup.sh(见详注1) lunch (见详注2) muboot(见详注3) 详注: 1 加载环境变量及tina提供的命令。 2 输入编号,选择方案。 3 编译uboot,编译完成后自动更新uboot binary到TinaSDK/target/allwinner/$(BOARD)-common/bin/。
8.5.2 方法二
source build/envsetup.sh(见详注1) lunch (见详注2) cboot(见详注3) make XXX_config(见详注4) make -j 详注: 3 跳转到Uboot源码目录。 4 选择方案配置,如果是使用norflash,运行make XXX_nor_config。 5 执行编译uboot的动作。
8.6 uboot的配置
8.6.1 sys_config配置.
sys_config.fex是对不同模块参数进行配置的重要文件,对各模块重要参数的更改及更新提供了 极大的方便。其文档存放路径:
TinaSDK/target/allwinner/$(BOARD)/configs/sys_config.fex TinaSDK/device/config/chips/$(CHIP)/configs/$(BOARD)/sys_config.fex
8.6.1.1 sys_config.fex结构介绍
sys_config.fes主要由主键和子键构成,主键是某项功能或模块的主标识,由[]括起,子键是对 该功能或模块中各个参数的配置项,如下图所示,dram_para是主键,dram_clk、dram_type 和dram_zp是子键。
8.6.1.2 sys_config.fex配置实例
[platform]:平台相关配置项。
例如,debug_mode =1表示开启uboot的调试模式,开启后会在log中打印出对应的调试信 息。next_work=2表示烧录完成后系统的下一步执行动作(0x1表示正常启动、0x2表示重启、 0x3表示关),其他配置可以查看[platform]前的提示说明。
[target]:目标平台相关功能配置项
上图中的可以通过配置boot_clock配置cpu的频率大小。
[uart_para]:串口配置项,uart_para配置项是uboot串口打印调试时用到的重要配置
上图中的uart_debug_port=0表示使用的是uart0,uart_debug_tx/uart_debug_rx配置的gpio口(PA04/PA05)需要根据对应的GPIO DATASHEET进行配置。
8.6.1.3 sys_config.fex解析流程
在uboot2014/2018中sys_config.fex最终会被转化为dtb(device tree binary,linux内核配置方式),dtb最终会被打包烧录至flash中,启动过程中会将该文件加载至内存,之前在sys_config.fex中配置的参数已转化为dtb节点,最终会调用fdt_getprop_32()函数对dtb中的节点进行解析。
8.6.2 环境变量配置.
uboot的环境变量就是一个个的键值对,操作接口为:getenv(),setenv(),saveenv()。环境变量的形式:
boot_normal=sunxi_flash read 40007800 boot;boota 4000780 boot_recovery=sunxi_flash read 40007800 recovery;boota 40007800 boot_fastboot= fastboot
8.6.2.1 环境变量作用.
可以把一些参数信息或者命令序列定义在该环境变量中。在环境变量中定义UBOOT命令序列,
可以把UBOOT各个功能模块按顺序组合在一起执行,从而完成某个重要功能。
例如,如果执行了上述提到的 boot_normal 环境变量对应的命令,Uboot 则会先调用 sunxi_flash命令从存储介质的boot分区上加载内核到DRAM的0x40007800位置;然后调 用boota命令完成内核的引导。
uboot启动时调用环境变量方式下如图所示:
8.6.2.2 环境变量配置示例介绍.
TinaSDK中,环境变量配置文件保存在TinaSDK/target/allwinner/$(BOARD)/configs/env.cfg 文件,用户使用的时候,可能会看到env-4.4.cfg、env-4.9.cfg等文件,env-xxx后缀数字表示在不同内核版本上的配置。打开后其内容示例如下,
bootdelay=0,改环境变量bootdelay(即boot启动时log中的倒计时延迟时间)值的大小,为便于调试,bootdelay的值一般不要等于 0 ,这样在小机上电后按下任意键才能进入uboot shell命令状态。
boot_normal=sunxi_flash read 40007800 boot;boota 4000780,设置启动内核命令,即将boot分区读到内存0x40007800地址处,然后从内存0x40007800地址处启动内核。
Setargs_nand=setenv bootargs earlyprintk=${earlyprink}....... ,设置内核相关环境变量,该变量在启动至内核的log中会打印处理,即cmdline如下图:
loglevel=8,设置内核log打印等级。
8.6.3 sys_partition.fex分区配置
分区配置文件是一个规划磁盘分区的文件,烧录过程会按照该分区配置文件将各分区数据烧录至flash中。
TinaSDK中,分区配置文件路径TinaSDK/target/allwinner/$(BOARD)/configs/sys_partition.fex。有些方案可以看到sys_partition.fex、sys_partition_nor.fex两个分区配置文件,若是打包Tina非nor固件,则使用的是sys_partition_linux.fex配置文件,若是打包nor固件,则使用的是sys_partition_nor.fex。
8.6.3.1 sys_partition.fex分区配置介绍
一个分区的属性,包含名称、分区大小、下载文件与用户属性。以下是文件中所描述的一个分区的属性:
name,分区名称由用户自定义。当用户在定义一个分区的时候,可以把这里改成自己希望的字符串,但是长度不能超过 16 个字节。
size,定义该分区的大小,以扇区的单位(1扇区=512bytes,如上图给env 分区分配了32768 个扇区,即32768*512/1024/1024 = 16M),注意,为了字节对齐,这里分配的扇区大小应当能整除 128 。
downloadfile,下载文件的路径和名称。可以使用相对路径,相对是指相对于image.cfg文件所在分区。也可以使用绝对路径。
user_type,提供给操作系统使用的属性。目前,每个操作系统在读取分区的时候,会根据用户属性来判断当前分区是不是属于自己的然后才进行操作。这样设计的目的是为了避免在多系统同时存在的时候,A操作系统把B操作系统的系统分区进行了不应该的读写操作,导致B操作系统无法正常工作。
更具体的说明,可参考《TinaLinux存储管理开发指南》。
9 Tina kernel定制开发
9.1 概述
本章节简单介绍kernel基本配置、功能裁剪、常用命令的使用,帮助客户了解Tina平台linux 内核,为内核定制开发提供基础。
目前Tina SDK共有 4 版linux kernel,分别是linux-3.4、linux-3.10、linux-4.4、linux- 4.9,分别在不同硬件平台上使用,客户拿到SDK需要根据开发的硬件平台核对内核信息。
9.2 代码路径
TinaSDK/ ├── ... ├── linux-3.10 ├── linux-3.4 ├── linux-4.4 └── linux-4.9
9.3 模块开发文档.
详阅BSP开发文档,文档目录包括常用内核模块使用与开发说明。
9.4 内核配置
客户在定制化产品时,通常需要更改linux内核配置,在TinaSDK中,打开内核配置的方式如 下,
croot make kernel_menuconfig
执行完后,shell控制台会跳出配置菜单。如下图所示,
10 Tina系统定制开发
10.1 Tina procd-init与busybox-init切换.
tina默认为procd-init:
make menuconfig进行配置: 1.System init 选择procd-init 2.以下一步步选中 Base system ---> <*>block-mount <*>busybox................................ Core utilities for embedded Linux ---> Init Utilities ---> [ ] init 此处不选 Coreutils ---> [*] head Miscellaneous Utilities ---> [*] strings <*> uci <*> logd 3.env.cfg修改 init=/sbin/init
busybox-init自启动方式配置如下:
make menuconfig进行配置: 1.System init 选择busy-init 2.以下一步步选中 Base system ---> <*>busybox................................ Core utilities for embedded Linux ---> Init Utilities ---> [* ] init 此处选上 3.env.cfg修改 init=/init rdinit=/rdinit
10.2应用移植
在Tina Linux SDK中一个软件包目录下通常包含如下两个目录和一个文件:
package/<分类>/<软件包名>/Makefile package/<分类>/<软件包名>/patches/ [可选] package/<分类>/<软件包名>/files/ [可选] 其中, patches 保存补丁文件,在编译前会自动给源码打上所有补丁 files 保存软件包的源码,在编译时会对应源码覆盖源码中的源文件 Makefile 编译规则文件,
10.2.1 Makefile范例
该Makefile的功能是软件源码的准备,编译和安装的过程,提供给Tina Linux识别和管理软件包的接口,软件的编译逻辑是由软件自身的Makefile决定,理论上和该Makefile(该Makefile只执行make命令和相关参数)无实质关系。
详注:
1.如果是开源软件,软件包版本建议与下载软件包的版本一致。 2.以PKG开头的变量主要告诉编译系统去哪里下载软件包。 3.md5sum用于校验下载下来的软件包是否正确,如果正确,在编译该软件的时候,就会在PKG_BUILD_DIR下找到该软件包的源码。 4.Package/: 用来指定该Package的名字,该名字会在配置系统中显示。 5.使用依赖包的名字来指定依赖关系,如果是扩展包,前面添加一个”+”号,如果是内核版本依赖使用@LINUX_2_。 6.如果该值为 1 ,该包将不会出现在配置菜单中,但会作为固定编译,可选。 7.在开源软件中一般用来生成Makefile,其中参数可以通过CONFIGURE_VARS来传递。 8.在开源软件中一般相当于执行make,其中有两个参数可以使用:MAKE_FLAGS和MAKE_VARS。 9.内置的几个关键字如下: INSTALL_DIR相当于install -d m0755 INSTALL_BIN相当于install -m0755 INSTALL_DATA相当于install -m0644 INSTALL_CONF相当于install -m0600 10.该Makefile的所有define部分都是为该宏的参数做的定义.上层Makefile通过调用此宏进行编译。
10.2.2 自启动设置
在Tina Linux中支持两种格式的初始化脚本,一种是busybox式或者sysV式的初始化脚本, 一种是procd式的初始化脚本。一般我们把由初始化脚本启动的应用叫做服务。
初始化脚本以shell脚本的编程语言组织,shell脚本作为基础知识在此不展开说明。一般情况 下,初始化脚本源码保存在软件的files目录,且后缀为“.init”,例如:
tina/package/system/fstools/files/fstab.init
在Makefile的install中把初始化脚本安装到小机端的/etc/init.d中,例如:
define Package/block-mount/install $(INSTALL_DIR) $(1)/etc/init.d/ $(INSTALL_BIN) ./files/fstab.init $(1)/etc/init.d/fstab endef
10.2.2.1调用自启动脚本.
手动调用方式在启动的时候会有太多的log,且log信息已被logd守护进程收集,不利于我们 调试初始化脚本,此时可通过小机端的命令行手动调用的形式来调试,例如:
root@TinaLinux: /# /etc/init.d/fstab start
10.2.2.2 sysV格式脚本
sysV式的初始化脚本保存在小机端的/etc/init.d/目录下,实现开机自启动。下例以最小内容的初 始化脚本作示例讲解,核心是实现start/stop函数:
#!/bin/sh /etc/rc.common # Example script # Copyright (C) 2007 OpenWrt.org START=10 STOP=15 DEPEND=xxxx start() { #commands to launch application } stop() { #commands to kill application } 注意: START=10, 指明开机启动优先级(序列) [数值越小, 越先启动],取值范围0-99。 STOP=15, 指明关机停止优先级(序列) [数值越小, 越先关闭],取值范围0-99。 DEPEND=xxxx, 指明初始化脚本会并行执行,通过此项配置确保执行的依赖。
名称 | 属性 | 功能 |
---|---|---|
start | 必须实现 | 启动一个服务 |
stop | 必须实现 | 停止一个服务 |
reload | 可选实现 | 重启一个服务 |
enable | 可选实现 | 重新加载服务 |
disable | 可选实现 | 禁用服务 |
在shell里面可以使用如下的命令来操作相关的服务。
$ root@TinaLinux:/# /etc/init.d/exmple restart|start|stop|reload|enable|disable
10.2.2.3 procd格式脚本
以下例的初始化脚本作示例讲解,主要是实现函数start_service:
#!/bin/sh /etc/rc.common USE_PROCD=1 PROG=xxxx START=10 STOP=15 DEPEND=xxxx start_service() { procd_open_instance procd_set_param command $PROG -f ...... procd_close_instance }
详细的介绍可以参考:https://wiki.openwrt.org/inbox/procd-init-scripts。
10.3应用调试
新添加的软件默认配置为不使能,此时需要手动配置使能软件包。通过在tina的根目录执行 make menuconfig进入软件包的配置界面:
软件包的所在路径与软件包的Makefile中的定义有关,以fstools为例,在Makefile中定义 为:
define Package/fstools SECTION:=base CATEGORY:=Base system DEPENDS:=+ubox +USE_GLIBC:librt +NAND_SUPPORT:ubi-utils TITLE:=OpenWrt filesystem tools MENU:=1 endef
此时,只需要在menuconfig界面中进入Basy system即可找到fstools的软件包。
前缀符号含义:
[*] 或<*> : 编译进入SDK [ ] 或< > : 不包含
支持操作:
Y或y:选择包含 N或n:取消选择
10.4应用编译
详见重编应用章节。
10.5应用安装
获取安装包
安装包一般位于目录:
tina/out/<方案>/packages/base
安装包命名格式为:
<应用名>_<应用版本>-<应用释放版本>_sunxi.ipk
安装应用包
通过adb推送安装包到小机:
$ adb push <安装包路径> <推送到小机路径>
安装应用包:
$ opkg install <安装包路径>
10.6分区与挂载
升级分区
分区 | 功能 |
---|---|
boot分区 | 存内核镜像 |
rootfs分区 | 基础系统镜像分区,包含/lib,/bin,/etc等 |
recovery分区 | 存放恢复系统镜像,仅大容量方案有,详见OTA文档 |
extend分区 | 存放恢复系统镜像及rootfs的usr部分,仅小容量方案有,详见OTA文档 |
不升级分区
分区 | 功能 |
---|---|
private分区 | 存储SN号分区 |
misc分区 | 系统状态、刷机状态分区 |
UDISK分区 | 用户数据分区,一般挂载在/mnt/UDISK |
overlayfs分区 | 存储overlayfs覆盖数据 |
默认挂载点
分区 | 挂载点 | 备注 |
---|---|---|
/dev/by-name/boot | /boot | |
/dev/by-name/boot-res | /boot-res | |
/dev/by-name/UDISK | /mnt/UDISK | 用户数据分区 |
/dev/mmcblk0或/dev/mmcblk0p1 | /mnt/SDCARD | Tf卡挂载点 |
/dev/by-name/rootfs_data | /overlay | 存储overlayfs覆盖数据 |
审核编辑:汤梓红
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