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NanoPi R6S

本仓库用于存储 NanoPi R6S 开发套件的 Linux 系统固件，包括 U-Boot、Kernel、rootfs 等资源，以及相关构建工具。

主要内容源自FriendlyARM 官方提供的 sd-fuse_rk3588、kernel-rockchip、uboot-rockchip，并在此基础上进行调整，以便于适用于 NanoPi R6S 套件。同时对 Kernel 和文件系统进行了一些修改，以满足我们项目的使用需求。

关于 NanoPi R6S 的更多内容，可以参考《NanoPi R6S 开发教程》。

简介

sd-fuse 是一系列工具和脚本的集合, 用于固件的打包, 具体用途如下：

  • 制作分区映象文件, 例如将 rootfs 目录打包成 rootfs.img；
  • 将多个分区映象文件打包成可直接写 SD 卡的单一映象文件；
  • 简化内核和 uboot 的编译, 一键编译内核、第三方驱动, 并更新 rootfs.img 中的内核模块。

运行环境

  • 在电脑主机端使用

  • 推荐的操作系统：Ubuntu 18.04 及以上 64 位操作系统

    • Ubuntu bionic (Recommended)
    • Ubuntu focal
    • Ubuntu jammy

  • 推荐运行此脚本初始化开发环境

sudo ./build-env-on-ubuntu.sh

支持的目标板 OS

  • buildroot
  • debian-buster-desktop-arm64
  • debian-bullseye-desktop-arm64
  • ubuntu-jammy-desktop-arm64
  • ubuntu-jammy-minimal-arm64
  • friendlywrt22
  • friendlywrt22-docker
  • friendlywrt21
  • friendlywrt21-docker

这些 OS 名称是分区映象文件存放的目录名，在脚本内亦有严格定义，所以不能改动。

例如，要制作 ubuntu-jammy-desktop 的 SD 固件，可使用如下命令：

./mk-sd-image.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

获得打包固件所需要的素材

制作固件所需要的素材分为几种:

  • 内核和uboot源代码: 在网盘的 "07_源代码" 目录中
  • 分区映象文件: 在网盘的 "03_分区镜像文件" 目录中
  • 文件系统压缩包: 在网盘的 "06_文件系统" 目录中 如果没有提前准备好素材文件, 脚本亦会自动下载所需要的素材, 不过因为http服务器带宽的关系, 速度可能会较慢。

脚本功能

脚本文件 功能描述
fusing.sh 将镜像烧写至 SD 卡
mk-sd-image.sh 制作 SD 卡映象
mk-emmc-image.sh 制作 eMMC 卡刷固件（SD-to-eMMC）
build-boot-img.sh 打包 boot.img
build-rootfs-img.sh 打包文件系统映象 rootfs.img
build-kernel.sh 编译内核，或内核头文件
build-uboot.sh 编译 uboot

如何使用

重新打包 SD 运行固件

注：这里以 ubuntu-jammy-desktop 系统为例进行说明

下载本仓库到本地，然后下载并解压 ubuntu-jammy-desktop 系统的分区映象文件压缩包，由于 http 服务器带宽的关系，wget 命令可能会比较慢，推荐从网盘上下载同名的文件：

# sd-fuse_rk3588
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588 -b master sd-fuse_rk3588-master
cd sd-fuse_rk3588-master

# ubuntu-jammy-desktop-arm64-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz
tar xvzf ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz

解压后，会得到一个名为 ubuntu-jammy-desktop-arm64 的目录，内容如下：

boot.img       info.conf          misc.img       r.img       userdata.img
dtbo.img       kernel.img         parameter.txt  rootfs.img
idbloader.img  MiniLoaderAll.bin  resource.img   uboot.img

可以根据项目需要，对目录里的文件进行修改，例如把 rootfs.img 替换成自已修改过的文件系统映象，或者自已编译的内核和 uboot 等，准备就绪后，输入如下命令将系统映像写入到 SD 卡（其中 /dev/sdX 是你的 SD 卡设备名）：

sudo ./fusing.sh /dev/sdX ubuntu-jammy-desktop-arm64

或者，打包成可用于 SD 卡烧写的单一映象文件：

./mk-sd-image.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

命令执行成功后，将生成以下文件，此文件可烧写到 SD 卡运行：

out/rk3588-sd-ubuntu-jammy-desktop-5.10-arm64-YYYYMMDD.img

重新打包 SD-to-eMMC 卡刷固件

注：这里以 ubuntu-jammy-desktop 系统为例进行说明

下载本仓库到本地，然后下载并解压分区映象压缩包，这里需要下载 ubuntu-jammy-desktop 和 eflasher 系统的文件：

# sd-fuse_rk3588
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588 -b master sd-fuse_rk3588-master
cd sd-fuse_rk3588-master

# ubuntu-jammy-desktop-arm64-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz
tar xvzf ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz

# emmc-flasher-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/emmc-flasher-images.tgz
tar xvzf emmc-flasher-images.tgz

再使用以下命令，打包卡刷固件，autostart=yes 参数表示使用此固件开机时，会自动进入烧写流程：

./mk-emmc-image.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64 autostart=yes

命令执行成功后，将生成以下文件，此文件可烧写到 SD 卡运行：

out/rk3588-eflasher-ubuntu-jammy-desktop-5.10-arm64-YYYYMMDD.img

定制文件系统

注：这里以 ubuntu-jammy-desktop 系统为例进行说明

下载本仓库到本地，然后下载并解压分区映象压缩包：

# sd-fuse_rk3588
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588 -b master sd-fuse_rk3588-master
cd sd-fuse_rk3588-master

# ubuntu-jammy-desktop-arm64-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz
tar xvzf ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz

下载对应系统的文件系统压缩包并解压，这里需要注意的是，由于权限问题，解压时需要加上 sudo：

wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/rootfs/rootfs-ubuntu-jammy-desktop-arm64.tgz
sudo tar xzf rootfs-ubuntu-jammy-desktop-arm64.tgz

可以根据需要，对文件系统目录进行更改，例如：

sudo sh -c 'echo hello > ubuntu-jammy-desktop-arm64/rootfs/root/welcome.txt'

然后用以下命令将文件系统目录打包成 rootfs.img：

sudo ./build-rootfs-img.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64/rootfs ubuntu-jammy-desktop-arm64

打包成 SD 卡映象文件：

./mk-sd-image.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

文件系统 Tips

编译内核

注：这里以 ubuntu-jammy-desktop 系统为例进行说明

下载本仓库到本地，然后下载并解压分区映象压缩包：

# sd-fuse_rk3588
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588 -b master sd-fuse_rk3588-master
cd sd-fuse_rk3588-master

# ubuntu-jammy-desktop-arm64-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz
tar xvzf ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz

从 github 克隆内核源代码到本地，用环境变量 KERNEL_SRC 来指定本地源代码目录：

export KERNEL_SRC=$PWD/kernel
git clone https://github.com/friendlyarm/kernel-rockchip -b nanopi5-v5.10.y_opt --depth 1 ${KERNEL_SRC}

根据需要配置内核：

cd $KERNEL_SRC
touch .scmversion
make ARCH=arm64 nanopi6_linux_defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- menuconfig     # 根据需要改动配置
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- savedefconfig
cp defconfig ./arch/arm64/configs/my_defconfig                  # 保存配置 my_defconfig
git add ./arch/arm64/configs/my_defconfig
cd -

使用 KCFG 环境变量指定内核的配置（KERNEL_SRC 指定源代码目录），使用你的配置编译内核：

export KERNEL_SRC=$PWD/kernel
export KCFG=my_defconfig
./build-kernel.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

编译内核头文件

设置环境变量 MK_HEADERS_DEB 为 1，将编译内核头文件：

MK_HEADERS_DEB=1 ./build-kernel.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

其他

  • 设置环境变量 BUILD_THIRD_PARTY_DRIVER 为 1 将跳过第三方驱动模块的编译

编译 u-boot

注：这里以 ubuntu-jammy-desktop 系统为例进行说明

下载本仓库到本地，然后下载并解压分区映象压缩包：

# sd-fuse_rk3588
git clone https://github.com/friendlyarm/sd-fuse_rk3588 -b master sd-fuse_rk3588-master
cd sd-fuse_rk3588-master

# ubuntu-jammy-desktop-arm64-images
wget http://112.124.9.243/dvdfiles/rk3588/images-for-eflasher/ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz
tar xvzf ubuntu-jammy-desktop-arm64-images.tgz

从 github 克隆与 OS 版本相匹配的 u-boot 源代码到本地，环境变量 UBOOT_SRC 用于指定本地源代码目录：

export UBOOT_SRC=$PWD/uboot
git clone https://github.com/friendlyarm/uboot-rockchip -b nanopi6-v2017.09 --depth 1 ${UBOOT_SRC}
./build-uboot.sh ubuntu-jammy-desktop-arm64

快速更新固件

如果只是修改某个映像，例如内核映像，可以直接更新该分区，而不用重新打包整个系统固件。下表列出了 NanoPi R6S 系统的分区表

分区 名称 容量 功能
/dev/mmcblk2p1 uboot 4M uboot.img
/dev/mmcblk2p2 misc 4M misc.img
/dev/mmcblk2p3 dtbo 4M dtbo.img
/dev/mmcblk2p4 resource 16M 存放设备树映像 resource.img
/dev/mmcblk2p5 kernel 40M 存放内核映像 kernel.img
/dev/mmcblk2p6 boot 32M boot.img
/dev/mmcblk2p7 recovery 32M 备份分区
/dev/mmcblk2p8 rootfs 3.7G 根文件系统 rootfs.img，默认已挂载
/dev/mmcblk2p9 userdata 25.1G userdata.img

以内核映像 kernel.img 为例，可以使用 dd 命令更新固件：

dd if=/home/pi/kernel.img of=/dev/mmcblk2p5

FAQs

如何查询 SD 卡的设备文件名

在未插入 SD 卡的情况下输入：

ls -1 /dev > ~/before.txt

插入 SD 卡，输入以下命令查询：

ls -1 /dev > ~/after.txt
diff ~/before.txt ~/after.txt