第2章：开发环境搭建——Ubuntu 22.04配置、交叉编译工具链与TFTP/NFS服务

做嵌入式Linux开发，环境搭建是第一步。这一步要是没走稳，后面全是坑。我见过不少新手，花了一周时间调驱动，最后发现是交叉编译工具链版本不对——这种冤枉路，咱们不走。

这一章，我会带你从零搭建一套完整的Rockchip开发环境。咱们用Ubuntu 22.04，配gcc-arm-10.3交叉编译器，再搭好TFTP和NFS服务。说白了，就是让你的PC能编译ARM代码，能让开发板通过网络加载内核和设备树，还能把根文件系统挂载到开发板上。

2.1 Ubuntu 22.04 基础配置

我个人习惯用Ubuntu 22.04 LTS作为开发主机。为什么选这个版本？因为它的软件源稳定，对ARM交叉编译工具链的支持最友好。你如果还在用18.04，建议升级——有些新版本的GCC和工具链在旧系统上编译会报奇奇怪怪的错。

2.1.1 系统更新与基础软件包

装好系统后，第一件事就是更新软件源。别跳过这步，我遇到过有人直接装工具链，结果依赖库版本不对，折腾了两天。

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install -y build-essential git vim curl wget \
    net-tools openssh-server nfs-kernel-server tftpd-hpa \
    python3 python3-pip device-tree-compiler \
    libncurses5-dev libssl-dev flex bison

这里面有几个关键包：

• build-essential：编译必备，gcc、make都在里面
• device-tree-compiler：编译设备树用的dtc工具
• nfs-kernel-server 和 tftpd-hpa：后面要搭的服务
• libncurses5-dev：内核menuconfig配置界面需要它

2.1.2 配置SSH与静态IP

开发板跟PC之间频繁通信，静态IP是必须的。我一般这样配：

# 编辑网络配置文件
sudo vim /etc/netplan/01-netcfg.yaml

# 内容示例（根据你的网卡名调整）
network:
  version: 2
  ethernets:
    ens33:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 114.114.114.114]

# 应用配置
sudo netplan apply

配完以后，用 ip addr 确认IP生效。然后开启SSH服务，这样你就能从笔记本远程连到开发主机了。

sudo systemctl enable ssh
sudo systemctl start ssh

2.2 交叉编译工具链安装（gcc-arm-10.3）

交叉编译，说白了就是在x86的PC上编译出ARM架构能跑的代码。你想想看，开发板那点算力，编译个内核得等到天荒地老。所以咱们用PC来干这活。

2.2.1 下载与解压

Rockchip官方推荐用gcc-arm-10.3-2021.07版本。我试过好几个版本，这个对RK3568/RK3588的支持最稳。

# 下载（如果网速慢，可以用国内镜像）
wget https://developer.arm.com/-/media/Files/downloads/gnu-a/10.3-2021.07/binrel/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.xz

# 解压到 /opt 目录
sudo tar -xvf gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu.tar.xz -C /opt/

# 重命名（方便记忆）
sudo mv /opt/gcc-arm-10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu /opt/gcc-arm-10.3

2.2.2 配置环境变量

解压完不算完，你得让系统能找到这些工具。我习惯把环境变量写到 ~/.bashrc 里：

vim ~/.bashrc

# 在文件末尾添加
export PATH=$PATH:/opt/gcc-arm-10.3/bin
export CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu-
export ARCH=arm64

# 使配置生效
source ~/.bashrc

验证一下是否装好了：

aarch64-none-linux-gnu-gcc --version

# 输出应该类似：
# aarch64-none-linux-gnu-gcc (GNU Toolchain for the A-profile architecture 10.3-2021.07) 10.3.1 20210621
# Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.

2.2.3 测试编译

写个简单的测试程序，确认工具链能正常工作：

# 创建测试文件
cat > hello.c << EOF
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("Rockchip Embedded Linux!\n");
    return 0;
}
EOF

# 交叉编译
aarch64-none-linux-gnu-gcc -o hello hello.c

# 查看生成的文件类型
file hello

# 输出：hello: ELF 64-bit LSB executable, ARM aarch64, version 1 (SYSV)

看到 ARM aarch64 就对了。这个程序在x86的PC上跑不了，得放到开发板上执行。

2.3 TFTP服务搭建

TFTP这玩意儿，说白了就是一个极简的文件传输协议。开发板在uboot阶段，网卡驱动已经初始化了，但文件系统还没挂载。这时候想从PC上拿内核镜像、设备树文件，就得靠TFTP。

2.3.1 安装与配置

# 安装tftp服务端
sudo apt install tftpd-hpa -y

# 创建tftp根目录
sudo mkdir -p /srv/tftp
sudo chmod 777 /srv/tftp

# 修改配置文件
sudo vim /etc/default/tftpd-hpa

配置文件内容如下：

TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="--secure --create"

注意那个 --create 选项，加上它之后，开发板才能通过TFTP往PC上传文件。调试的时候很有用。

2.3.2 启动与测试

# 重启服务
sudo systemctl restart tftpd-hpa
sudo systemctl enable tftpd-hpa

# 放一个测试文件
echo "TFTP Test" > /srv/tftp/test.txt

# 本地测试（安装tftp客户端）
sudo apt install tftp -y
tftp localhost
tftp> get test.txt
tftp> quit

# 查看是否下载成功
cat test.txt

2.4 NFS服务搭建

NFS的作用跟TFTP正好互补。TFTP用于uboot阶段传小文件，NFS用于内核启动后挂载根文件系统。开发阶段，你不需要每次修改都烧写根文件系统到开发板的Flash里，直接通过网络挂载PC上的目录就行了。

2.4.1 安装与配置

# 安装NFS服务端
sudo apt install nfs-kernel-server -y

# 创建共享目录
sudo mkdir -p /srv/nfs/rootfs
sudo chmod 777 /srv/nfs/rootfs

# 编辑导出配置文件
sudo vim /etc/exports

在文件末尾添加：

/srv/nfs/rootfs 192.168.1.0/24(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)

参数说明：

参数	含义
rw	读写权限
sync	同步写入，保证数据一致性
no_subtree_check	关闭子树检查，提升性能
no_root_squash	允许开发板以root权限访问，这个很重要

2.4.2 启动与挂载测试

# 导出共享目录
sudo exportfs -a

# 重启NFS服务
sudo systemctl restart nfs-kernel-server

# 本地挂载测试
sudo mount -t nfs 192.168.1.100:/srv/nfs/rootfs /mnt

# 写入测试文件
echo "NFS Test" | sudo tee /mnt/nfs_test.txt

# 卸载
sudo umount /mnt

2.5 本章知识体系总览

下面这张图，把整个开发环境的结构画清楚了。你可以对照着检查自己配到哪一步了。

2.6 环境验证清单

配完环境别急着往下走。我列了个检查清单，每项都过一遍，确保后面不出幺蛾子。

检查项	验证方法	预期结果
交叉编译器	aarch64-none-linux-gnu-gcc --version	显示10.3.1版本信息
TFTP服务	systemctl status tftpd-hpa	active (running)
TFTP传输	本地tftp get测试文件	成功下载文件
NFS服务	systemctl status nfs-kernel-server	active (exited)
NFS挂载	本地mount测试	成功挂载并读写文件
SSH服务	ssh localhost	成功登录
静态IP	ip addr	IP为配置的静态地址