TN3399_V3

规格参数

部件名称	芯片型号	备注说明
CPU	RK3399	Dual-core Cortex-A72 up to 1.8GHz;Quad-core Cortex-A53 up to 1.4GHz;Mali-T864 GPU
RAM	K4B8G16	Dual-channel DDR3 1GB;板载 4 颗
Flash	SanDisk SDINBDG4-16G	eMMC 5.1
PMU	RK808D
Ethernet	RTL8211E	10/100/1000 Base-T
WIFI+BT	AP6255	WIFI IEEE802.11 a/b/g/n/ac;BT4.2
SATA 3.0	JMS578
USB 2.0	FE1.1s	板载 TYPE A 插座 x 2;接插件插座x5
USB 3.0	VL817-Q7	板载 TYPE A 插座 x 2
UART	SP3232EEN
HDMI 2.0+LVDS	358775G + ALC5640
Audio PA	NS4258	5W x 2

启动流程¹

固件编译

编译环境

# 拉取镜像
docker pull ubuntu:20.04
# 启动容器
docker run -it --name builder -v $HOME/build/:/data/ ubuntu:20.04 bash

# 更换软件源
cp -a /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sed -i "s@http://.*archive.ubuntu.com@http://mirrors.huaweicloud.com@g" /etc/apt/sources.list
sed -i "s@http://.*security.ubuntu.com@http://mirrors.huaweicloud.com@g" /etc/apt/sources.list

# 更新软件包
apt update && apt upgrade -y

# 进入工作目录
cd /data/

工具链

# arm64 工具链
# 主页：https://www.linaro.org/downloads/
wget -c https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest-7/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz
# 或者使用镜像
wget -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/armbian-releases/_toolchains/gcc-linaro-7.4.1-2019.02-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz

# 解压工具链
mkdir toolchain
tar xvJf gcc-linaro-*-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz -C ./toolchain --strip-components=1

# arm 裸机工具链，主要用于编译 ATF
apt install -y gcc-arm-none-eabi
# 或者自行下载并配置
# 主页：https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads
wget -c https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/downloads/gnu-rm/9-2020q2/gcc-arm-none-eabi-9-2020-q2-update-x86_64-linux.tar.bz2

# 配置环境变量
export PATH=/data/toolchain/bin:$PATH
# 测试
aarch64-linux-gnu-gcc -v
arm-none-eabi-gcc -v

# 安装辅助工具
apt install -y build-essential libncurses5-dev git make

u-boot

设备树

# 设备树的编译与反编译
apt install -y device-tree-compiler

# dtb => dts
dtc -I dtb -O dts -o tn3399-linux.dts tn3399-linux.dtb
# dts => dtb
dtc -I dts -O dtb -o tn3399-linux.dtb tn3399-linux.dts

编译

原版 u-boot²³

# ATF
git clone https://github.com/ARM-software/arm-trusted-firmware.git
cd arm-trusted-firmware

# 编译 ATF
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- PLAT=rk3399
# 得到 build/rk3399/release/bl31/bl31.elf

export BL31=/data/arm-trusted-firmware/build/rk3399/release/bl31/bl31.elf

apt install -y bison flex python3 device-tree-compiler bc
git clone https://github.com/u-boot/u-boot.git
cd u-boot

# 生成 .config 配置文件
make rock960-rk3399_defconfig
# 或者自定义配置
make menuconfig

# 编译 u-boot
make CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
# 得到 idbloader.img 和 u-boot.itb
# idbloader.img 是 TPL 和 SPL 的合成文件，前者负责 DDR 初始化，后者负责加载 ATF 和 u-boot
# u-boot.itb 是由 u-boot 和 ATF 合成的 FIT 格式的镜像文件

RockChip 维护的 u-boot⁴

# 用于合并 loader 的工具集
git clone https://github.com/rockchip-linux/rkbin.git

apt install -y bison flex python3 device-tree-compiler bc
git clone -b stable-4.4-rk3399-linux https://github.com/rockchip-linux/u-boot.git
cd u-boot

# 不使用项目指定的工具链
sed -i 's@TOOLCHAIN_ARM32=.*@TOOLCHAIN_ARM32=/@g' ./make.sh
sed -i 's@TOOLCHAIN_ARM64=.*@TOOLCHAIN_ARM64=/@g' ./make.sh
sed -i 's@${absolute_path}/bin/@@g' ./make.sh

# 编译修改过的 u-boot
./make.sh evb-rk3399
# 得到如下文件
rk3399_loader_v1.24.126.bin
trust.img
uboot.img

# 合成 idbloader.img 文件
../rkbin/tools/mkimage -n rk3399 -T rksd -d ../rkbin/bin/rk33/rk3399_ddr_800MHz_v1.24.bin idbloader.img
cat ../rkbin/bin/rk33/rk3399_miniloader_v1.26.bin >> idbloader.img

# 也可以从此项目编译原版 u-boot

kernel

原版 kernel

此仓库约占用 3 GB，编译后约占用 8 GB，请至少留有 10 GB 硬盘空间，编译大约需要 40 分钟。

apt install -y libssl-dev lzop kmod
git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git

# 或从镜像快速克隆
git clone https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/linux.git
cd linux
git remote add upstream https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git
git fetch upstream

# 切换内核版本
git checkout linux-5.4.y

# 防止版本号后出现 -dirty 等后缀
touch .scmversion

export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-

# 修改设备树
cat ../tn3399_v3/config/tn3399-linux.dts > ./arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-rock960.dts

# 生成 .config 配置文件
make defconfig
# 或者自定义配置
make menuconfig
make savedefconfig

# 编译 kernel
make -j$(nproc)
# 得到如下文件
arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3399-rock960.dtb
arch/arm64/boot/Image

RockChip 维护的 kernel⁵

# TODO

rootfs

# 下载并解压 ubuntu-base
./scripts/build_rootfs.sh init

# 使用 custom_rootfs.sh 定制 rootfs
./scripts/build_rootfs.sh custom

# 构建 rootfs 镜像
./scripts/build_image.sh rootfs

镜像制作

打包

# 按如下目录结构整理编译所得的文件
mkdir -p ./out/{kernel,u-boot}
./out/
├── kernel
│   ├── Image
│   └── tn3399-linux.dtb
├── rootfs
│   └── ...
└── u-boot
    ├── idbloader.img
    ├── trust.img (仅使用 uboot.img 时使用，详见启动流程一节)
    └── u-boot.img / u-boot.itb

# 生成 boot.img
./scripts/build_image.sh boot

# 生成 rootfs.img
./scripts/build_image.sh rootfs

# 生成 system.img
./scripts/build_image.sh system

修改

# -f 查找第一个未使用的设备
# -P 创建带分区的回环设备
sudo losetup -f --show -P system.img

# 查看镜像的分区信息
fdisk -l system.img

# 挂载分区 3
sudo mount /dev/loop0p3 /mnt/
# 另一种方法，$begin 为分区 3 的起点
sudo mount -o loop,offset=$((512 * $begin)) system.img /mnt/

# 在此执行自定义修改命令

# 卸载分区
# 注意：卸载时 shell 不可以处于 /mnt/ 下，否则报错 umount: /mnt: target is busy.
sudo umount /mnt/

# 断开回环设备
sudo losetup -d /dev/loop0

# 断开所有回环设备
sudo losetup -D

烧写调试

出厂固件⁶

备份

# 查看 cmdline
# 将 cmdline 记录在 parameter_gpt.txt 中
adb shell
su
cat /proc/cmdline

# 查看分区表
./rkbin/tools/upgrade_tool pl
# 或
rkdeveloptool ppt

# 备份分区
# 备份文件保存在 ./out/backup 路径下
./scripts/factory_image.sh backup

恢复

# 恢复分区
# 从 ./out/backup 路径读取备份进行恢复
# 警告：尚未完成测试
./scripts/factory_image.sh restore ./rk3399_loader_v1.22.119.bin

固件烧写

eMMC

相关工具：https://github.com/rockchip-linux/rkbin

1. 创建 udev 规则

   可以避免无 sudo 权限时不能发送指令或烧写报错 “Creating Comm Object failed!”。

   echo 'SUBSYSTEM=="usb", ATTR{idVendor}=="2207", MODE="0660", GROUP="plugdev"' | sudo tee -a /etc/udev/rules.d/51-android.rules
   

2. 进入烧写模式

   连接 Micro-USB，长按 RECOVER 键并上电，如果为 Android 系统此时应为 Loader 模式，其他系统可能为 MaskRom 模式。

   # 查看连接的设备
   ./rkbin/tools/upgrade_tool ld
   # 或使用 rkdeveloptool
   # 因 ./rkbin/tools/rkdeveloptool 这个不支持 ld 命令故需要重新编译 rkdeveloptool
   git clone https://github.com/rockchip-linux/rkdeveloptool.git
   sudo apt install -y libudev-dev libusb-dev dh-autoreconf libglib2.0-dev
   cd rkdeveloptool && autoreconf -i && ./configure && make
   sudo mv rkdeveloptool /usr/local/bin/
   rkdeveloptool ld
   
   # 应会有如下设备信息
   DevNo=1 Vid=0x2207,Pid=0x330c,LocationID=301    Loader
   # 或
   DevNo=1 Vid=0x2207,Pid=0x330c,LocationID=301    MaskRom
   
   # Loader 模式进入 MaskRom 模式方法
   ./rkbin/tools/upgrade_tool rd 3
   # 或
   rkdeveloptool rd 3
   

3. 初始化 DRAM

   需要在 MaskRom 模式下才下载，否则报错 “The device does not support this operation!”。

   # 初始化 DRAM
   ./rkbin/tools/upgrade_tool db ./rk3399_loader_v1.22.119.bin
   # 或
   rkdeveloptool db ./rk3399_loader_v1.22.119.bin
   
   # 下载镜像
   ./rkbin/tools/upgrade_tool wl 0x0 ./system.img
   # 或
   rkdeveloptool wl 0x0 ./system.img
   

SDCard

也可以使用图形化烧写工具 balena-etcher-electron

https://github.com/balena-io/etcher/releases

# sdX 为 sdcard 对应的块设备文件
sudo dd if=system.img of=/dev/sdX bs=4M oflag=sync status=progress

串口调试

串口选择

测试了市面上常见的几款 CH340G、PL2303HX 方案的串口，均存在只能读不能写问题，这将无法从串口打断 u-boot 启动和进行 shell 操作，建议使用 CP2104 方案的串口代替。

通信软件

也可以使用 minicom 、putty、SecureCRT 等工具。

# 解决串口权限问题
sudo usermod -a -G dialout $USER
# 重新登录后生效
reboot

# 安装串口通信软件
sudo apt install -y python3-serial

# 打开串口
miniterm /dev/ttyUSB0 1500000

# 退出 miniterm 快捷键为 Ctrl + ]

系统配置

网络

# WiFi 配置
nmcli dev wifi connect "hotspot-name" password "password"
# 或使用 nmtui 命令图形化修改

镜像源

sudo cp -a /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo sed -i "s@http://ports.ubuntu.com@http://mirrors.huaweicloud.com@g" /etc/apt/sources.list

本地化

# 安装英文与简体中文语言包
sudo apt install -y language-pack-en language-pack-zh-hans
# 设置本地化
sudo dpkg-reconfigure locales

# 配置时区
sudo apt install -y tzdata
sudo dpkg-reconfigure tzdata
# 同步硬件时间
sudo hwclock -s

常见问题

Q：能进 MaskRom 模式，但下载 Loader 初始化 DRAM 总是失败。或 u-boot 无等待时间不能按 RECOVERY 键进入 MaskRom 模式。

A：插上带有系统的 SDCard，默认会从 SDcard 启动，连接串口并打开串口调试软件，开机后迅速在调试窗口按任意键，打断 u-boot 启动（如果不能打断请更换 CP2104 方案的串口），执行如下命令破坏 u-boot，重启后会自动进入 MaskRom 模式。

mmc dev 0
mmc erase 0 2000
reset

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Q：使用 apt 安装软件包时出现如下警告：

perl: warning: Setting locale failed. perl: warning: Please check that your locale settings: LANGUAGE = (unset), LC_ALL = (unset), LANG = "zh_CN.UTF-8" are supported and installed on your system. perl: warning: Falling back to the standard locale ("C").

A：参考 系统配置-本地化 一节安装相应语言包即可解决。

参考资料

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1. Boot option - Rockchip open source Document ↩︎

2. U-Boot v2020.01 和 Linux 5.4 在 RK3399 上部署 ↩︎

3. ATF - Rockchip open source Document ↩︎

4. U-Boot - Rockchip open source Document ↩︎

5. Rockchip Kernel - Rockchip open source Document ↩︎

6. Rkdeveloptool - Rockchip open source Document ↩︎