#星光计划2.0# 添加树莓派4B到OHOS3.0编译框架 原创 精华

发布于 2021-12-3 14:22
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【本文正在参与51CTO HarmonyOS技术社区创作者激励计划-星光计划2.0】
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前言

之前在树莓派4b上点亮了OHOS3.0,不过内核是用tftp拉取的,根文件系统挂在了NFS上,拔了网线就无法启动。当然这么操作只是为了方便调试,而最终需要的是一个可以烧录到TF卡上的img镜像文件。这就需要将所有调试好的内容添加到OHOS3.0的编译框架,本以为是很简单的事情,好家伙,整了这么久,感觉添加编译框架比移植本身更复杂。于是我整理了添加树莓派单板到编译框架的内容,希望对各位有所帮助,为大家避坑。

一、添加编译配置文件和gn

1.添加RPI4B.json

主要参考 hisilicon build组件仓,添加一个products编译组件,这个组件是在产品配置文件中指定的。比如

productdefine\common\products\RPI4B.json

其他部分参考Hi3516,但是其中2条,指定单板组件路径,并添加组件。如果删除这两条,将不能编译内核,只生成OHOS的文件系统。

... ..
"product_build_path": "device/raspberrypi/build",
"parts":{
    ... ...
	"raspberrypi_products:raspberrypi_products":{},
    ... ...
	}

2.添加ohos.build

接下来在device目录下,新建一个raspberrypi编译组件文件夹,并添加 ohos.build 文件。和前面产品配置文件中的设置对应起来了。

device\raspberrypi\build\ohos.build

{
    "subsystem": "raspberrypi_products",
    "parts": {
        "raspberrypi_products": {
            "module_list": [
                "//device/raspberrypi/build:products_group"
            ]
        }
    }
}

新建 device\raspberrypi\build\BUILD.gn 当然每个厂家不可能只有1个板子,如果有其他单板就在这里指定,比如树莓派2B、3B等

import("//build/ohos.gni")

device_type = "rpi4b"
group("products_group") {
  deps += [
    "//device/raspberrypi/rpi4b:rpi4b_group"
  ]
}

既然前面指定了rpi4b的编译配置组件,那么就在 device\raspberrypi 新建一个 rpi4b 的目录,可以参考 hi3516dv300 build组件

device\raspberrypi\rpi4b\BUILD.gn

import("//build/ohos.gni")

print("rpi4b_group in")
group("rpi4b_group") {
  deps = [
    "build/rootfs:init_configs",
    "//kernel/linux/build:linux_kernel"
  ]
}

至此一个rpi4b build组件就添加到OHOS3.0的编译框架了,之后相关内容添加到这个文件夹下就可以了。

二、树莓派内核相关

接下来分析下目前移植了树莓派4B的哪些内容,如何将这些内容编译进OHOS3.0。

1.raspberrypi内核补丁文件

关于补丁可以参考 Patch组件,可以得知内核编译由kernel.mk来执行

kernel\linux\build\kernel.mk

DEVICE_PATCH_DIR := $(OHOS_BUILD_HOME)/kernel/linux/patches/${KERNEL_VERSION}/$(DEVICE_NAME)_patch
DEVICE_PATCH_FILE := $(DEVICE_PATCH_DIR)/$(DEVICE_NAME).patch
... ...
$(KERNEL_IMAGE_FILE):
	$(hide) echo "build kernel..."
	$(hide) rm -rf $(KERNEL_SRC_TMP_PATH);mkdir -p $(KERNEL_SRC_TMP_PATH);cp -arfL $(KERNEL_SRC_PATH)/* $(KERNEL_SRC_TMP_PATH)/
	$(hide) cd $(KERNEL_SRC_TMP_PATH) && patch -p1 < $(HDF_PATCH_FILE) && patch -p1 < $(DEVICE_PATCH_FILE)
ifneq ($(findstring $(BUILD_TYPE), small),)
	$(hide) cd $(KERNEL_SRC_TMP_PATH) && patch -p1 < $(SMALL_PATCH_FILE)
endif

所以补丁文件需要放到正确的路径下,以正确的名字命名就可以patch到内核。

hdf.patch补丁文件,现在还没有移植HDF相关内容,所以可以先使用Hi3516的

rpi4b.patch补丁文件,使用树莓派的官方镜像,https://github.com/raspberrypi/linux

kernel\linux\patches\linux-5.10\rpi4b_patch\hdf.patch
kernel\linux\patches\linux-5.10\rpi4b_patch\rpi4b.patch

2.内核编译配置文件

kernel\linux\config\linux-5.10\arch\arm\configs\rpi4b_standard_defconfig

内核配置文件目前已知的需要开启下面内容,但是肯定不止这些,以后会继续更新

~/ohos/kernel/linux/config/linux-5.10/arch/arm/configs/rpi4b_standard_defconfig
#####################################################################################
> Security options
    > (32768) Low address space for LSM to protect from user allocation 

    [*] NSA SELinux Support				#(选中)
    [*]   NSA SELinux boot parameter	#(选中)
    [ ]   NSA SELinux runtime disable
    [*]   NSA SELinux Development Support
    [*]   NSA SELinux AVC Statistics
    (1)   NSA SELinux checkreqprot default value	#(设置为1)
    (9)   NSA SELinux sidtab hashtable size
    (256) NSA SELinux SID to context string translation cache size
        First legacy 'major LSM' to be initialized (SELinux)  ---> #(选中) SELinux
        Ordered list of enabled LSMs #(填入:"lockdown,yama,loadpin,safesetid,integrity,selinux,smack,tomoyo,apparmor,bpf")
#####################################################################################
> Device Drivers
	> Android
		[*] Android Drivers	#(开启)
		[*]   Android Binder IPC Driver #(开启)
#####################################################################################
> Device Drivers 
	> Sound card support
    	<*> Advanced Linux Sound Architecture #(选中,直接编进内核)
        	<*>   ALSA for SoC audio support #(选中,直接编进内核)
> Device Drivers 
	> Graphics support
    	<*> Direct Rendering Manager (XFree86 4.1.0 and higher DRI support)	#(选中,直接编进内核)
        <*> Broadcom V3D 3.x and newer #(选中,直接编进内核)
        <*> Broadcom VC4 Graphics #(选中,这个依赖前面的声卡设置,不然是无法编入内核的)
#####################################################################################
> Device Drivers 
	> Input device support 
    	> Touchscreens
        	<*>   Raspberry Pi's firmware base touch screen support #(选中,直接编进内核)

三、驱动适配

1.显示配置

Pi4的GPU是VideoCore VI支持OpenGL ES 3.2,而Pi3的GPU是VideoCore IV支持OpenGL ES 2.0。VideoCore IV 驱动程序是 VC4,VideoCore VI 驱动程序的 V3D。内核已经提供驱动,参考rpi4b_standard_defconfig将驱动直接编入到内核。

同时需要在config.txt中开启设置

dtoverlay=vc4-fkms-v3d

OHOS中修改weston的配置文件,指定显示驱动

system\etc\weston.ini

[output]
name=card0

2.触摸配置

具体思路就是先查找设备号,根据设备号找到驱动程序。

ls -l /sys/dev/char/|grep input    # 查看input下的触摸设备的主次设备号
cat /sys/dev/char/13\:64/device/uevent	# 然后输入主次设备号,查看设备的驱动程序
PRODUCT=19/0/0/0
NAME="raspberrypi-ts"
PROP=2
EV=b
KEY=400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ABS=2608000 3
MODALIAS=input:b0019v0000p0000e0000-e0,1,3,k14A,ra0,1,2F,35,36,39,mlsfw

前面内核配置的时候rpi4b_standard_defconfig中已经将触摸驱动编入内核,所以后面不需要在init加载模块了,修改下eudev的配置文件即可。

third_party\eudev\rules.d\touchscreen.rules

ATTRS{name}=="raspberrypi-ts", ENV{ID_INPUT}="1", ENV{ID_INPUT_TOUCHSCREEN}="1"
ATTRS{name}=="VSoC keyboard", ENV{ID_INPUT}="1", ENV{ID_INPUT_KEYBOARD}="1"
DRIVERS=="hid-multitouch", ENV{ID_INPUT}="1", ENV{ID_INPUT_TOUCHSCREEN}="1"

四、制作镜像文件

1.修改内核编译脚本

正常情况下内核是由uboot进行引导的,而且OHOS默认生成uImage。但是树莓派自带BootLoader,虽然可以先用树莓派自带的BootLoader启动uboot,再用uboot加载uImage,但是这样会比较麻烦,而且会增加启动时间。不过目前 zImage是写死在kernel.mk中的,没办法改下编译脚本把。

kernel\linux\build\kernel.mk 将 uImage 改为 zImage modules dtbs

$(hide) $(KERNEL_MAKE) -C $(KERNEL_SRC_TMP_PATH) ARCH=$(KERNEL_ARCH) $(KERNEL_CROSS_COMPILE) -j64 zImage

kernel\linux\build\build_kernel.sh

- cp ${2}/kernel/src_tmp/${8}/arch/arm/boot/uImage ${3}/uImage
+ cp ${2}/kernel/src_tmp/${8}/arch/arm/boot/zImage ${3}/zImage

kernel\linux\build\BUILD.gn

- outputs = [ "$root_build_dir/packages/phone/images/uImage" ]
+ outputs = [ "$root_build_dir/packages/phone/images/zImage" ]

kernel\linux\build\kernel_module_build.sh

- LINUX_KERNEL_UIMAGE_FILE=${LINUX_KERNEL_OUT}/arch/arm/boot/uImage
+ LINUX_KERNEL_UIMAGE_FILE=${LINUX_KERNEL_OUT}/arch/arm/boot/zImage

这里内核编译会依赖product_path="vendor/$product_company/$product_name"下的hdf.hcs文件,得先新建一个应付下,不然会报下面这个错误。

ninja: error: ‘…/…/vendor/raspberrypi/RPI4B/hdf_config/uhdf/hdf.hcs’, needed by ‘gen/drivers/adapter/uhdf2/hcs/hdf_default.hcb’, missing and no known rule to make it

新建:vendor/raspberrypi/RPI4B/hdf_config/uhdf/hdf.hcs

root {
    module = "default";
}

2.制作树莓派boot目录

对于镜像烧录,Hi3516会将uImage、system.img、vendor.img等镜像烧写到emmc,但是树莓派使用TF卡启动,所以需要对TF卡进行分区,然后复制对应的内容到各个分区。首先制作树莓派boot目录,这个用来目录存放树莓派设备树、config.txt、cmdline.txt、内核镜像等信息。写一个简单的mkboot.py脚本来实现这个功能,位置在码仓rpi4b\device\raspberrypi\images\mkboot.py将会生成boot.img。

为了方便烧录,需要将boot.img、system.img、updater.img、vendor.img、userdata.img合并成一个rpi4b.img。还是写一个简单的脚本来处理这个步骤rpi4b\device\raspberrypi\images\mkboot.py

不过有个问题,主分区只支持4个,所以updater.img暂时先不合并了,这个问题等以后再来处理。

最后将会得到一个rpi4b.img的镜像文件,将这个文件烧录到SD卡就可以了。

Linux:可以使用dd命令

windows:使用Win32 Disk Imager工具烧录即可。

到这里总算是跑通了一个完整的添加新单板的流程,只不过目前只适配了显示和触摸。接下来打算尝试HDF或者distributed部分。

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