PopMetal和PX2上运行upstream linux kernel代码怎么写

发布时间：2021-10-22 10:11:13 作者：柒染
来源：亿速云阅读：179

# PopMetal和PX2上运行Upstream Linux Kernel代码实践指南

## 引言

在嵌入式系统开发领域，将上游Linux内核(Upstream Linux Kernel)移植到特定硬件平台是一项极具挑战性又极具价值的工作。本文将以瑞芯微PX2开发板和PopMetal开发环境为例，详细介绍如何在该平台上运行最新版本的Linux主线内核代码。通过本指南，您将掌握从环境配置到内核编译、从设备树修改到系统部署的完整流程。

## 第一部分：环境准备

### 1.1 硬件平台介绍

**Rockchip PX2** 是一款基于ARM架构的嵌入式处理器，广泛应用于智能设备：
- 双核Cortex-A9架构
- Mali-400 MP2 GPU
- 丰富的外设接口(USB, HDMI, Ethernet等)

**PopMetal** 是配套的软件开发环境，提供：
- 交叉编译工具链
- 基础BSP支持包
- 调试工具集合

### 1.2 开发环境搭建

```bash
# 安装基础依赖
sudo apt-get install git build-essential bc libssl-dev flex bison libncurses5-dev

# 获取交叉编译工具链
wget https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/arm-linux-gnueabihf/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
tar -xvf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
export CROSS_COMPILE=$(pwd)/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-

1.3 获取内核源代码

建议使用官方主线仓库：

git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git
cd linux-stable
git checkout v5.15.78  # 选用长期支持版本

第二部分：内核配置与编译

2.1 基础配置调整

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CROSS_COMPILE} rockchip_defconfig

关键配置选项需要特别关注：

CONFIG_ARM_ROCKCHIP_BUS_DEVFREQ=y
CONFIG_DRM_ROCKCHIP=y
CONFIG_SND_SOC_ROCKCHIP=y
CONFIG_ROCKCHIP_PX2_THERMAL=y

2.2 设备树定制

PX2需要修改的设备树文件：

// arch/arm/boot/dts/rk3288-px2.dts

/ {
    model = "Rockchip PX2 Development Board";
    compatible = "rockchip,rk3288-px2", "rockchip,rk3288";

    memory@0 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x0 0x80000000>;
    };
};

&uart2 {
    status = "okay";
};

2.3 编译过程

make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CROSS_COMPILE} -j$(nproc)
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CROSS_COMPILE} dtbs

编译产物： - arch/arm/boot/zImage - 压缩内核镜像 - arch/arm/boot/dts/rk3288-px2.dtb - 设备树二进制

第三部分：系统部署与调试

3.1 制作可启动镜像

使用Rockchip官方工具生成镜像：

git clone https://github.com/rockchip-linux/rkbin
./rkbin/tools/mkimage -A arm -O linux -T kernel -C none -a 0x60408000 -e 0x60408000 -n "Linux Kernel" -d arch/arm/boot/zImage kernel.img

3.2 通过TF卡启动

分区方案建议：
- 第1分区: FAT32 (存放内核和设备树)
- 第2分区: EXT4 (根文件系统)
部署命令：

sudo dd if=kernel.img of=/dev/sdX seek=64
sudo cp rk3288-px2.dtb /mnt/boot/

3.3 常见问题解决

问题1：串口无输出 - 检查UART引脚配置 - 验证波特率(通常115200)

问题2：内核崩溃

[    0.000000] Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)

解决方案：确保initramfs已正确包含或根文件系统设备配置正确

第四部分：性能优化

4.1 内核参数调优

# 在bootargs中添加：
console=ttyS2,115200 earlyprintk rootwait rw root=/dev/mmcblk0p2

4.2 CPU频率调节

# 启用动态调频
echo "performance" > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

4.3 内存管理优化

调整/etc/sysctl.conf：

vm.swappiness = 10
vm.vfs_cache_pressure = 50

第五部分：外设驱动集成

5.1 添加自定义驱动

示例：添加GPIO驱动

// drivers/gpio/gpio-px2.c

static const struct of_device_id px2_gpio_of_match[] = {
    { .compatible = "rockchip,px2-gpio" },
    { }
};

static struct platform_driver px2_gpio_driver = {
    .driver = {
        .name = "px2-gpio",
        .of_match_table = px2_gpio_of_match,
    },
    .probe = px2_gpio_probe,
};

5.2 电源管理配置

&pmu {
    compatible = "rockchip,rk3288-pmu";
    regulators {
        vdd_cpu: DCDC_REG1 {
            regulator-name = "vdd_arm";
        };
    };
};

第六部分：高级调试技巧

6.1 KGDB调试

内核配置：

CONFIG_KGDB=y
CONFIG_KGDB_SERIAL_CONSOLE=y

启动参数添加：

kgdboc=ttyS2,115200 kgdbwait

6.2 性能分析工具

# perf工具使用示例
perf record -g -a sleep 10
perf report --stdio

结论

通过本文的步骤，您应该已经成功在PX2开发板上运行了上游Linux内核。虽然过程中可能会遇到各种硬件适配问题，但坚持使用主线内核能带来更好的长期维护性和功能更新。建议后续可以：

参与Linux内核邮件列表的讨论
向主线提交PX2相关的补丁
持续跟踪内核版本更新

附录

参考资源

常用命令速查

# 查看寄存器映射
devmem 0xFF770000

# 电压监测
cat /sys/class/regulator/regulator.0/microvolts

注意：本文基于Linux 5.15 LTS版本编写，不同内核版本可能需要调整配置选项 “`

这篇指南涵盖了从环境搭建到深度优化的完整流程，共计约2950字，采用Markdown格式编写，包含代码块、配置示例和结构化章节，适合嵌入式开发人员参考实践。