树莓派 3 内核交叉编译详解

GitHub: https://github.com/khs1994/kernel

编译环境 Ubuntu 18.04 server 64 位(使用 VirtuaiBox 虚拟机),本次编译专门针对 树莓派 3,可能不适用于前代产品!

目录说明:本次编译目录位于 ~/pi,请提前创建好该文件夹。

arm64 来源:https://github.com/bamarni/pi64

准备

安装包

arm32v7 (官方系统)

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$ sudo apt install \
make \
libncurses5-dev \
gcc-arm-linux-gnueabihf \
g++-arm-linux-gnueabihf

# 32 位库,不安装会提示 gcc 编译器提示 找不到文件

$ sudo apt install \
lib32ncurses5 \
lib32z1

arm64v8

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$ sudo apt-get update \
&& sudo apt-get -y install \
bc \
build-essential \
cmake \
device-tree-compiler \
gcc-aarch64-linux-gnu \
g++-aarch64-linux-gnu \
git \
unzip \
qemu-user-static \
multistrap \
zip \
wget \
dosfstools \
kpartx

克隆资源

https://github.com/raspberrypi

~/pi 目录执行以下命令

firmware

树莓派的交叉编译好的二进制内核、模块、库、bootloader

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$ git clone --depth=1 git@github.com:raspberrypi/firmware.git

linux

内核源码

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$ git clone -b rpi-4.13.y --depth=1 git@github.com:raspberrypi/linux.git linux-src

编译

准备 .config

linux-src 目录执行以下命令。

arm32v7

使用以下两种方法之一,在 linux-src 文件夹下生成 .config

使用命令生成

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$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bcm2709_defconfig

使用图形化界面进行配置

有特殊需求再自行配置,一般使用第一种方法即可。

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$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig

arm64v8

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$ wget https://raw.githubusercontent.com/bamarni/pi64/master/make/kernel-config.txt

$ mv kernel-config.txt .config

$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- olddefconfig

编译

arm32v7

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$ make ARCH=arm -j $(nproc) CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

arm64v8

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$ make ARCH=arm64 -j $(nproc) CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

复制 kernel

linux-src 目录执行以下命令。

arm32v7

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$ mkdir -p ../linux/boot

$ cp arch/arm/boot/Image ../linux/boot/kernel7.img

注意: kernel.img 是树莓派 1 用的,二代以后 cpu 是 arm v7 架构,内核名字被配置成了 kernel7.img

arm64v8

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$ mkdir -p ../linux/boot

$ cp arch/arm64/boot/Image ../linux/boot/kernel8.img

提取 modules

上一步不但编译出来了内核的源码,一些模块文件也编译出来了,这里我们提取一下(新的 Kernel 要正确运行,还需要编译所需的 modules,主要对应 /lib 目录下的内容)。

编译时,使用 INSTALL_MOD_PATH 参数指定目标路径。

linux-src 目录执行以下命令。

arm32v7

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$ make ARCH=arm \
CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- \
INSTALL_MOD_PATH=../linux modules_install

arm64v8

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$ make ARCH=arm64 \
CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- \
INSTALL_MOD_PATH=../linux modules_install

提取 firmware

~/pi 目录执行以下命令。

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$ cd firmware/boot

$ rm -rf *.dtb *.img

$ cp -a * ../../linux/boot

打包

由于编译环境位于虚拟机,把文件压缩之后,本机使用 scp 将压缩包拿回来。

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$ tar -zcvf linux.tar.gz linux

将文件移动到 TF 卡

在本机将 linux.tar.gz 解压缩。

linux/boot 目录文件复制到 TF 卡 boot 目录,树莓派开机。

启动之后将 linux.tar.gz 通过 scp 上传到树莓派中。

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$ tar -zxvf linux.tar.gz

$ cd linux

$ sudo rm -rf /lib/firmware

$ sudo cp -a lib/modules/* /lib/modules/

注意: 这一步不可以省略,如果不复制 modules 一些软件比如 Docker 会出错。

相关链接

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