📚 课程目录第4章 Linux内核移植

第4章：Linux内核移植——从源码到设备树

内核移植，说白了就是让Linux内核认识你的硬件板子。很多新手一上来就急着改代码，结果连内核怎么编译的都没搞明白。我个人习惯，先花半天把整个流程走通，再回头抠细节。

4.1 内核源码获取与配置

瑞芯微官方提供了完整的BSP包，里面包含了内核源码、交叉编译工具链、U-Boot等。你可以在Rockchip的GitHub仓库或者百度网盘上找到对应芯片的源码包。

我的建议： 别用最新的LTS内核去移植RK平台，坑太多。直接用Rockchip官方维护的分支，比如 rk-5.10 或 rk-6.1，这些分支已经集成了大量平台补丁。

拿到源码后，第一步是配置内核。RK平台通常提供三类配置方式：

配置方式	命令示例	适用场景
默认配置	`make ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig`	快速验证，适合首次编译
菜单配置	`make ARCH=arm64 menuconfig`	按需裁剪驱动和功能
碎片配置	`make ARCH=arm64 savedefconfig`	生成最小化配置文件

我在项目中遇到过一个问题：用 menuconfig 改完配置后，下次编译时发现改动没生效。后来才意识到，menuconfig 改的是 .config 文件，而 rockchip_linux_defconfig 是默认配置。如果你改了 .config，下次执行 make defconfig 会被覆盖掉。正确的做法是：

# 先加载默认配置
make ARCH=arm64 rockchip_linux_defconfig
# 再手动调整
make ARCH=arm64 menuconfig
# 保存为新的defconfig
make ARCH=arm64 savedefconfig
cp defconfig arch/arm64/configs/my_board_defconfig

注意： 交叉编译时一定要指定 CROSS_COMPILE 环境变量。我曾经忘了加，结果编译出来的内核在板子上跑不起来，排查了半天才发现是用了本机的gcc。

4.2 设备树(DTS)基础与语法

设备树，说白了就是描述硬件信息的配置文件。内核通过它来知道你的板子上有哪些外设、它们挂在哪里、怎么初始化。没有设备树，内核就是个瞎子。

DTS的语法其实很简单，核心就三个概念：节点、属性和值。来看一个典型的RK3588设备树片段：

/dts-v1/;
#include "rk3588.dtsi"

/ {
    model = "Rockchip RK3588 EVB1 Board";
    compatible = "rockchip,rk3588-evb1", "rockchip,rk3588";

    chosen {
        stdout-path = &uart2;
    };

    memory@a00000 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x0 0xa00000 0x0 0x80000000>;
    };
};

&uart2 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&uart2m0_xfer>;
};

这里有几个关键点：

/dts-v1/;：版本声明，必须放在文件开头
#include：可以像C语言一样包含头文件，.dtsi 是SoC级描述，.dts 是板级描述
&uart2：引用标签，用来覆盖或追加已有节点的属性
status = "okay"：使能某个外设，默认是 "disabled"

核心原则： SoC级通用描述放 .dtsi，板级差异放 .dts。这样换板子时只需要改 .dts，不用动SoC的公共部分。

嗯，这里要注意一个坑：设备树的 reg 属性，地址和大小是成对出现的。比如 reg = <0x0 0xa00000 0x0 0x80000000>，表示起始地址 0xa00000，大小 0x80000000（2GB）。如果你写错了地址范围，内核可能连内存都认不全。

4.3 RK平台DTS文件修改实战

光说不练假把式。我们拿一个实际场景来走一遍：给RK3588的板子添加一个SPI设备。

首先，找到板级DTS文件。RK3588的板级DTS通常在 arch/arm64/boot/dts/rockchip/ 目录下，比如 rk3588-evb1.dts。打开它，你会看到它已经 #include 了 rk3588.dtsi。

接下来，在板级DTS中使能SPI控制器：

&spi2 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&spi2m2_cs0 &spi2m2_pins>;
    max-freq = <50000000>;

    spidev@0 {
        compatible = "rockchip,spidev";
        reg = <0>;
        spi-max-frequency = <25000000>;
    };
};

这里我踩过一个坑：pinctrl 的引脚配置必须和原理图对得上。RK3588的SPI2有多个复用选项，比如 spi2m0、spi2m1、spi2m2，你得查芯片手册确认你的板子用的是哪一组引脚。我曾经因为选错了复用组，SPI死活不通，最后拿示波器量才发现CLK根本没输出。

修改完DTS后，编译生成DTB：

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- dtbs

生成的DTB文件在 arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3588-evb1.dtb。把它烧录到板子的 boot 分区，重启后就能在 /dev/spidev2.0 看到设备节点了。

调试技巧： 如果设备节点没出现，先检查内核日志 dmesg | grep spi。常见错误是引脚冲突或者时钟配置不对。我一般会在DTS里加上 status = "okay" 后，先编译一个最小系统验证，避免被其他驱动干扰。

最后，我们来看一下整个内核移植过程中，设备树扮演的角色。下面这张图能帮你理清思路：

你看，整个流程其实不复杂。内核源码和DTS是输入，交叉编译工具链是加工工具，最终产出内核镜像和DTB。U-Boot启动时把这两个文件加载到内存，内核解析DTB后就知道怎么初始化硬件了。

曾经踩过的坑： 我有一块RK3568的板子，改了DTS后编译烧录，结果系统起不来。查了半天，发现是DTS里引用的一个GPIO在原理图上被复用了。从那以后，我每次改DTS都会先对照原理图过一遍引脚分配，确保没有冲突。

嗯，关于内核移植和设备树，今天就先聊这么多。记住一句话：DTS改得好，移植没烦恼。多花点时间把设备树写对，后面驱动开发会省很多事。