2020年6月12日 星期五

編譯 Raspberry Pi 的核心

編譯 Raspberry Pi 的核心

核心是什麼？
其實核心就是系統上面的一個檔案而已，這個檔案包含了驅動主機各項硬體的偵測程式與驅動模組。
為什麼要編譯核心？
新功能的需求、原本核心太過臃腫、與硬體搭配的穩定性、其他需求(如嵌入式系統)。

這裡簡介編譯安裝 Raspberry Pi 的流程，未來我們還會常常回來看這篇。
1. 在個人電腦建構交叉編譯的環境，步驟可參考這裡。
2. 查詢目前 Pi 的核心版本（以安裝2014-01-07-wheezy-raspbian.img 的映像檔為例，使用的核心版本為 3.10.25）。
pi@raspberrypi:~$ uname -a
Linux raspberrypi 3.10.25+ #622 PREEMPT Fri Jan 3 18:41:00 GMT 2014 armv6l GNU/Linux
3. 取得 Pi 的核心設定。
pi@raspberrypi:~$ zcat /proc/config.gz > .config
4. 在個人電腦下載核心原始碼。
sosorry@ubuntu:~$ cd rpi
sosorry@ubuntu:~/rpi$ git clone https://github.com/raspberrypi/linux.git
Initialized empty Git repository in /home/sosorry/linux/.git/
remote: Counting objects: 3512060, done.
remote: Compressing objects: 100% (586452/586452), done.
Receiving objects: 100% (3512060/3512060), 957.40 MiB | 3.18 MiB/s, done.
remote: Total 3512060 (delta 2897634), reused 3510306 (delta 2896207)
Resolving deltas: 100% (2897634/2897634), done.
Checking out files: 100% (43371/43371), done.
5. 切到目標分支。
sosorry@ubuntu:~/rpi$ cd linux
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ git checkout rpi-3.10.y
6. 讀取目前 Pi 的核心設定，假設 Pi 的 IP 為 192.168.1.2。
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ make mrproper
  CLEAN   scripts/basic
  CLEAN   scripts/kconfig
  CLEAN   include/config include/generated

sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ scp pi@192.168.1.2:/home/pi/.config .

sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- oldconfig
  HOSTCC  scripts/basic/fixdep
  HOSTCC  scripts/kconfig/conf.o
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.tab.c
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.lex.c
  SHIPPED scripts/kconfig/zconf.hash.c
  HOSTCC  scripts/kconfig/zconf.tab.o
  HOSTLD  scripts/kconfig/conf
scripts/kconfig/conf --oldconfig Kconfig
*
* Restart config...
*
*
* ALSA for SoC audio support
*
ALSA for SoC audio support (SND_SOC) [M/n/?] m
  SoC Audio for the Atmel System-on-Chip (SND_ATMEL_SOC) [N/m/?] n
  SoC Audio support for the Broadcom BCM2708 I2S module (SND_BCM2708_SOC_I2S) [M/n/?] m
    Support for HifiBerry DAC (SND_BCM2708_SOC_HIFIBERRY_DAC) [M/n/?] m
    Support for HifiBerry Digi (SND_BCM2708_SOC_HIFIBERRY_DIGI) [N/m/?] (NEW) 
    Support for RPi-DAC (SND_BCM2708_SOC_RPI_DAC) [M/n/?] m
    Support for IQaudIO-DAC (SND_BCM2708_SOC_IQAUDIO_DAC) [N/m/?] (NEW) 
  Synopsys I2S Device Driver (SND_DESIGNWARE_I2S) [N/m/?] n
  Build all ASoC CODEC drivers (SND_SOC_ALL_CODECS) [N/m/?] n
  ASoC Simple sound card support (SND_SIMPLE_CARD) [N/m/?] n
#
# configuration written to .config
#
7. 以選單方式選取所需要的功能。
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
raspberry_pi_kernel_configuration
8. 編譯核心（k, –keep-going）。
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- -k V=1
9. 安裝核心模組。
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ mkdir ../modules
sosorry@ubuntu:~/rpi/linux$ make modules_install ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- INSTALL_MOD_PATH=../modules/
10. 使用內建的工具產生出 Raspberry Pi 的核心（kernel.img）。
sosorry@ubuntu:~/rip/linux$ cd ~/tools/mkimage
sosorry@ubuntu:~/rpi/tools/mkimage$ ./imagetool-uncompressed.py ~/rpi/linux/arch/arm/boot/zImage"
11. 將 kernel、firmware、lib 安裝到 Pi 上（假設 SD 卡已經 mount 在 ~/sdb1 和 ~/sdb2）。
sosorry@ubuntu:~/rpi/tools/mkimage$ sudo cp -Rf ~/rpi/modules/lib/firmware/ ~/sdb2/lib/
sosorry@ubuntu:~/rpi/tools/mkimage$ sudo cp -Rf ~/rpi/modules/lib/modules/ ~/sdb2/lib/
12. 移除 SD 卡，重新啟動 Pi，查詢核心版本，可以看到我們從 3.10.25 升級到 3.10.37。
pi@raspberrypi:~$ uname -a
Linux raspberrypi 3.10.37+ #1 PREEMPT Wed Apr 16 03:12:08 CST 2014 armv6l GNU/Linux
常見問與答：
1. 如果沒有 /proc/config.gz 怎麼辦？
請先執行 pi@raspberrypi:~$ sudo modprobe configs 就可以了
(感謝 Jimmy Chen 的貢獻)
RASPBERRY.ORG參考資料：
* KERNEL BUILDING
* CONFIGURING THE KERNEL
* PATCHING THE KERNEL
資料來源
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