📚 课程目录第4章编译系统入门

4、编译系统入门：SDK一键编译脚本解析，单独编译Uboot、Kernel、Rootfs，输出产物说明。

说实话，刚拿到Rockchip SDK的时候，我第一反应是——这玩意儿怎么这么复杂？

一堆脚本，一堆目录，不知道从哪下手。后来做多了才发现，其实核心就三个东西：Uboot、Kernel、Rootfs。搞懂它们怎么编译，整个SDK就通了一半。

核心认知：Rockchip SDK 的编译系统本质是一个“脚本套脚本”的洋葱结构。最外层是 build.sh，它帮你把 Uboot、Kernel、Rootfs 的编译命令串起来。你不需要记住每个细节，但必须知道每个环节产出了什么。

4.1 SDK 一键编译脚本解析

先看最常用的命令：

./build.sh lunch        # 选择板型
./build.sh uboot        # 编译 Uboot
./build.sh kernel       # 编译 Kernel
./build.sh rootfs       # 编译 Rootfs
./build.sh all          # 一键全编译

这个 build.sh 其实是个“调度员”。它读取 device/rockchip/ 下的板级配置，然后调用各个子模块的编译脚本。我个人习惯先跑 ./build.sh lunch，确认板型选对了，再分步编译。为什么？因为全编译出错了，你根本不知道是哪个环节挂了。

来看看 build.sh 的核心逻辑：

# 简化后的 build.sh 流程
function build_uboot() {
    cd u-boot
    make ${UBOOT_DEFCONFIG}
    make -j$(nproc)
    cd -
}

function build_kernel() {
    cd kernel
    make ${KERNEL_DEFCONFIG}
    make -j$(nproc) Image dtbs
    cd -
}

function build_rootfs() {
    cd buildroot
    make ${ROOTFS_DEFCONFIG}
    make -j$(nproc)
    cd -
}

嗯，这里要注意：build.sh 里每个函数都独立执行，互不依赖。这意味着你可以单独编译 Uboot，然后单独编译 Kernel，最后单独打包 Rootfs。我在项目中遇到过好几次这种情况——Kernel 改了驱动，但 Uboot 和 Rootfs 完全不用动，重新编译 Kernel 就行。

我的习惯：第一次编译用 ./build.sh all 打通流程，之后只编译改动的模块。这样每次能省 5-10 分钟。

4.2 单独编译 Uboot

Uboot 是第一个上电的程序。它负责初始化硬件、加载 Kernel 到内存。

单独编译 Uboot 的命令：

cd u-boot
make rk3399_defconfig     # 以 RK3399 为例
make -j8
# 产物在 u-boot/ 目录下

编译完成后，你会看到这些文件：

产物文件	说明	烧录位置
`uboot.img`	Uboot 主镜像，包含 SPL 和 Uboot 本体	SD 卡/ eMMC 的 0x4000 扇区
`trust.img`	ATF（ARM Trusted Firmware）镜像	0x6000 扇区
`rk3399_loader_v1.xxx.bin`	一级 loader，芯片出厂固件	0x0 扇区
`idbloader.img`	SPL + DDR 初始化代码	0x2000 扇区

我曾经踩过一个坑：只更新了 uboot.img，没更新 trust.img，结果板子启动到一半就卡住了。后来才发现 ATF 和 Uboot 版本要匹配。所以我的建议是——Uboot 编译完，把 uboot.img 和 trust.img 一起烧录。

4.3 单独编译 Kernel

Kernel 是操作系统的核心。Rockchip 的 Kernel 编译比 Uboot 稍微复杂一点，因为要生成多个文件。

cd kernel
make ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig
make ARCH=arm64 -j8 Image dtbs modules
# 产物在 kernel/arch/arm64/boot/ 下

编译完你会得到：

产物文件	说明	用途
`Image`	压缩后的内核镜像	Uboot 加载到内存并启动
`*.dtb`	设备树二进制文件	描述硬件信息，Kernel 解析
`*.ko`	内核模块	动态加载的驱动

这里有个细节：make dtbs 会编译所有设备树文件。但实际你只需要板子对应的那个 .dtb。比如 RK3399 的 EVB 板，就是 rk3399-evb.dtb。我一般会单独指定：

make ARCH=arm64 rk3399-evb.dtb

这样编译快很多，尤其是你只改了一个 dts 文件的时候。

注意：Kernel 的 .config 文件不要手动改。用 make menuconfig 或者 make savedefconfig 来管理。我见过有人直接改 .config，结果下次 make clean 后配置全丢了。

4.4 单独编译 Rootfs

Rootfs 是根文件系统。Rockchip SDK 默认用 Buildroot 来生成。编译命令：

cd buildroot
make rockchip_rk3399_defconfig
make -j8
# 产物在 buildroot/output/images/ 下

编译完你会看到：

产物文件	说明	大小参考
`rootfs.ext4`	ext4 格式的根文件系统镜像	约 256MB ~ 1GB
`rootfs.squashfs`	只读压缩文件系统	约 50MB ~ 200MB
`rootfs.cpio.gz`	initramfs 格式	约 10MB ~ 50MB

你想想看，为什么有这么多格式？

ext4：可读写，适合开发调试。我平时都用这个。
squashfs：只读，适合量产。体积小，安全性高。
cpio.gz：内存文件系统，适合紧急启动或 recovery 模式。

我个人习惯在开发阶段用 rootfs.ext4，因为可以随时挂载修改。量产时再切到 rootfs.squashfs。

4.5 输出产物总览与烧录关系

把所有产物放在一起看，烧录顺序是这样的：

这张图把整个流程串起来了。你从左边开始，依次编译每个模块，最后烧录到右边的 eMMC 或 SD 卡。每个箭头代表一个独立的编译动作。

我的建议：第一次接触时，先跑一遍 ./build.sh all，确认环境没问题。然后分别单独编译 Uboot、Kernel、Rootfs，看看每个环节的产物。这样你对整个系统就有了“手感”。

4.6 常见问题与避坑

编译 Uboot 报错：检查交叉编译器版本。Rockchip 官方推荐 gcc 7.5 或 8.3。我用 gcc 9 也试过，但偶尔会出奇怪的问题。
Kernel 编译后找不到 dtb：确认 ARCH 环境变量设置正确。我经常忘记设 ARCH=arm64，结果编译出 x86 的 dtb。
Rootfs 编译特别慢：第一次编译 Buildroot 要下载很多包，建议用代理或者提前下载好源码包放到 dl/ 目录下。
烧录后板子不启动：先检查串口日志。如果卡在 DDR init，那就是 loader 或 trust 的问题。如果卡在 Starting kernel，那就是 Kernel 或 dtb 的问题。

嗯，编译系统入门其实就这些。说白了，你只要记住三个独立模块、各自的产物、以及烧录顺序，剩下的就是多练。我在 RK3399、RK3568、RK3588 上都走过同样的流程，套路一模一样。