Tina Linux 系统介绍
D1s 芯片官方推荐使用 Tina Linux 系统。
Tina Linux是全志科技基于Linux内核开发的针对智能硬件类产品的嵌入式软件系统。Tina Linux基于openwrt-14.07 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 是知名的开源嵌入式 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。
系统框图
Tina系统软件架构如图所示。从下至上分别为Kernel && Driver、Libraries、System Services、Applications 四层。
Kernel && Driver
Kernel&&Driver 层主要提供 Linux Kernel 的标准实现。Tina 平台的 Linux Kernel 采用 Linux3.4、Linux3.10、Linux4.4、Linux4.9、Linux5.4 等内核,不同硬件平台使用不同内核版本,提供安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈等基础支持,并通过 Linux 内核管理设备硬件资源,如 CPU 调度、缓存、内存、I/O 等。 其中D1s适配的是Linux 5.4内核。
Libraries
Libraries 层对应一般嵌入式系统,相当于中间件层次。其包含了各种系统基础库、第三方开源程序库支持,为应用层提供 API 接口,系统定制者和应用开发者可以基于 Libraries 层的API 开发新的系统服务和应用程序。
System Services
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
Applications 层主要是实现具体的产品功能及交互逻辑,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终端用户。
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,下面是Tina主目录包含的文件和目录。
Tina-SDK/
├── build
├── config
├── Config.in
├── device
├── dl
├── lichee
├── Makefile
├── out
├── package
├── prebuilt
├── rules.mk
├── scripts
├── target
├── tmp
├── toolchain
└── tools
以下将对主要目录中包含的内容进行简单介绍。
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,主要的功能有:
(1)检测当前的编译环境是否满足 Tina Linux 的构建需求;
(2)生成 host 包(PC端软件包)编译规则;
(3)生成工具链的编译规则;
(4)生成 target 包的编译规则;
(5)生成 linux kernel 的编译规则;
(6)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
.....
config 目录
confi
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 规格编写。
config/
├── Config-build.in
├── Config-devel.in
├── Config-images.in
├── Config-kernel.in
├── Config-systeminit.in
└── top_config.in
device 目标
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(全志定制板级配置文件)、
board.dts(linux标准设备树文件) 等。
*这些配置在旧版本 Tina(Tina3.0以前)上是保存于 target 目录下,现新版本均移到了 device 目录下,但 defconfig 仍保存在 target 目录下
device/
└── config
├── chips
│ └── d1
└── common
├── cert
├── debug
├── dtb
├── hdcp
├── imagecfg
├── partition
├── sign_config
├── toc
├── tools
└── version
其中,config/chips/d1s
存放 D1s 平台相关的配置,其目录结构如下:
d1
├── bin
├── boot-resource
│ └── boot-resource
│ └── bat
├── configs
│ ├── default
│ ├── nezha
│ │ ├── linux -> linux-5.4
│ │ └── linux-5.4
│ └── fpga
│ └── linux-5.4
└── tools
-
bin
目录存放编译 boot 等bin文件,当Tina SDK构建或重新编译boot时,对应的文件会被替换。
快捷跳转命令:cbin
。 -
boot-resource
目录存放开机动画等资源。 -
tools
目录存放方案构建时需要的工具 -
configs
目录存放该CHIP平台对应的 多个硬件方案配置文件。其中,default 为公共配置,nezha 对应硬件 nezha 板的方案配置,nezha_nor 为 nezha_nor 板的方案配置,若存在更多个硬件方案,便会在该目录下新建对应的方案目录。 若公共配置目录default和方案配置目录中,存在相同的配置文件时,优先使用方案配置。
快捷跳转命令:cconfigs
(该命令会跳转到该目录下 linux 目录)。
以 nezha 方案为例,简述方案配置目录下,具体内容:
d1/configs/nezha/
├── board.dts -> linux-5.4/board.dts
├── env.cfg
├── linux -> linux-5.4
├── linux-5.4
│ ├── board.dts
│ └── config-5.4
├── sys_config.fex
└── sys_partition.fex
board.dts
板级 dts 配置文件,符合 linux 内核 dts 配置格式及合并规则。
env.cfg
环境变量配置文件,Uboot 将此环境变量传递给内核。
linux/config-5.4
Linux5.4 内核配置文件,配置方案下默认 linux 内核功能。
sys_config.fex
打包阶段根据 sys_config
配置更新 boot0, uboot, optee 等 bin 文件的头部等信息,例如更新dram参数、uart参数等。
sys_partition.fex
分区配置文件。
lichee 目录
lichee
目录主要存放 bootloader、linux 内核、DSP 等代码,其中 DSP 代码及编译环境因涉及 DSP 版权,需单独申请。lichee 目录下结构如下:
Tina-SDK
├── brandy-2.0
│ ├── build.sh
│ ├── tools
│ └── u-boot-2018
└── linux-5.4
package 目录
package
目录存放Tina系统支持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,该目录包含了Tina系统全平台(包括全志R/H/F/V/T系列)的软件包,但是并不是所有软件包都适配了 D1s
方案,部分软件包需要开发者自行适配。
package/
├── add-rootfs-demo
├── admin
├── allwinner
...
├── utils
└── wayland
prebuild 目录
prebuild目录存放预编译交叉编译器,目录结构如下。 gcc/riscv
即为编译 D1s
所用的工具链目录
prebuilt/
└── gcc
└── linux-x86
├── host
└── riscv
└── toolchain-thead-glibc
scripts 目录
scripts
目录用于存放 host 端(PC端,下同)或 target
端(小机端,即目标机器,下同)使用的一些脚本。
一般指定解释器为
#!/bin/bash
的脚本是host#!/bin/sh
的脚本是target端工具。
scripts/
├── add_initramfs.sh
├── ...
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
。
toolchain 目录
toolchain
目录包含交叉工具链构建配置、规则。
toolchain/
├── binutils
├── fortify-headers
├── gcc
├── gdb
├── glibc
├── insight
├── kernel-headers
├── musl
└── wrapper
tools 目录
tools
目录用于存放 host 端工具的编译规则。
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,以编译 d1s-nezha1
方案为例说明。
out/
├── d1s_nezha-tina
└── 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。
d1s-xxx
目录为方案对应的目录。方案目录下的结构如下:
out/d1s-xxx/
├── boot.img
├── compile_dir
├── d1s-nezha-boot.img
├── d1s-nezha-Image
├── d1s-nezha-uImage
├── image
├── md5sums
├── packages
├── rootfs.img
├── sha256sums
├── staging_dir
├── tina_d1s-nezha_uart0.img
└── usr.img
其中,
tina_d1s-xxx_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。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。d1s-xxx-Image
为内核的Image
格式镜像,用于进一步生成uImage
。d1s-xxx-uImage
为内核的uImage
格式镜像,若配置为uImage
格式,则会拷贝成boot.img
。d1s-xxx-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。
快捷跳转命令:cout
。
源码下载
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编译和烧写
详见 编译和烧写