2. 开发环境总览

说实话,搭建开发环境这件事,看着简单,但坑是真不少。我见过太多新手一上来就急着写代码,结果编译环境配了三天还没跑通。嗯,咱们先把地基打牢。

这一章,我会带你从零开始,在 Ubuntu 22.04 上搭好一套完整的瑞芯微 HAL 开发环境。说白了,就是让你的电脑能编译、能下载、能调试。

2.1 为什么选 Ubuntu 22.04?

你可能要问:为什么非得用 Ubuntu?我用 Windows 不行吗?

我个人习惯用 Ubuntu 做嵌入式开发,原因有三:

  • 工具链原生支持:GCC、Make、CMake 这些在 Linux 下就是亲儿子,安装方便,兼容性好
  • 瑞芯微官方 SDK 基于 Ubuntu:你去看 Rockchip 的文档,几乎全是 Ubuntu 环境下的操作
  • 驱动调试方便:串口、USB、网络调试,Linux 下比 Windows 省心太多

至于版本,我建议用 Ubuntu 22.04 LTS。为什么?因为 20.04 的 Python 版本太老,24.04 又太新,有些工具还没适配。22.04 刚刚好,稳定又够用。

核心观点:别在 Windows 上折腾 WSL 或者虚拟机了,直接装双系统或者用一台 Linux 主机,省下的时间够你写好几个驱动。

2.2 系统安装与基础配置

安装过程我就不啰嗦了,网上教程一大堆。我只说几个关键点:

  1. 磁盘分区:建议给根目录至少 100GB,因为 SDK 下载下来就几十个 G,编译还会产生大量中间文件
  2. 换源:安装完第一件事,把 apt 源换成国内的(清华、阿里、中科大都行),不然下载速度会让你怀疑人生
  3. SSH 服务:如果你用远程开发,记得装 openssh-server,方便后面用 VS Code Remote 连接

小技巧:我个人习惯装完系统先跑一遍 sudo apt update && sudo apt upgrade -y,把系统更新到最新,避免后面因为依赖版本问题报错。

2.3 必要工具链安装

好,系统准备好了,咱们开始装工具。下面这几个,一个都不能少。

2.3.1 Git

Git 是版本管理的基石,不用多说。安装很简单:

sudo apt install git -y
git --version  # 验证安装

装完之后,建议配一下全局信息:

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@example.com"

为什么要配?因为后面用 Repo 下载代码时,Git 会用到这些信息。我曾经因为没配,导致 repo sync 报错,查了半天才发现是这个问题。

2.3.2 Repo

Repo 是 Google 出的一个工具,专门用来管理多 Git 仓库的项目。瑞芯微的 SDK 就是这种结构——一个主仓库下面挂了几十个子仓库。

安装 Repo 有两种方式:

# 方式一:官方推荐(但国内可能慢)
mkdir -p ~/bin
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

# 方式二:国内镜像(我推荐这个)
mkdir -p ~/bin
curl https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/git-repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo

记得把 ~/bin 加到 PATH 里:

echo 'export PATH=$PATH:~/bin' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

避坑指南:我曾经在 Ubuntu 20.04 上遇到过 Repo 因为 Python 版本问题跑不起来。所以一定要确保你的 Python 版本 >= 3.6。后面我们会装 Python3,顺序别搞反了。

2.3.3 Python3 与 pip

Python3 在 Ubuntu 22.04 上是预装的,但 pip 需要手动装:

sudo apt install python3 python3-pip -y
python3 --version  # 确认版本 >= 3.8

装完之后,建议把 pip 源也换成国内的:

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

为什么要换?你想想看,后面编译脚本、打包工具很多都是 Python 写的,下载依赖包如果从国外源拉,那个速度...嗯,你懂的。

2.3.4 Make

Make 是 Linux 下最经典的构建工具。Ubuntu 22.04 默认没装,需要手动安装:

sudo apt install make -y
make --version  # 验证安装

这里有个细节:Make 的版本最好 >= 4.3。为什么?因为瑞芯微的某些 Makefile 用到了 4.0 之后才支持的特性。22.04 自带的版本是 4.3,刚好满足。

2.3.5 CMake

CMake 是跨平台的构建工具,HAL 层很多模块都用它来管理编译。安装命令:

sudo apt install cmake -y
cmake --version  # 验证安装

我个人建议装 CMake 3.22 以上版本。如果你用 apt 装的版本太低,可以手动编译安装:

wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.26.0/cmake-3.26.0.tar.gz
tar -xzf cmake-3.26.0.tar.gz
cd cmake-3.26.0
./bootstrap && make && sudo make install

不过说实话,对于咱们这个课程,apt 装的版本完全够用,不用折腾。

2.4 环境验证

工具都装完了,咱们来验证一下。写个简单的 C 程序,用 CMake 编译:

# 创建测试目录
mkdir ~/test_env && cd ~/test_env

# 写个 main.c
cat > main.c << EOF
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, Rockchip HAL!\n");
    return 0;
}
EOF

# 写 CMakeLists.txt
cat > CMakeLists.txt << EOF
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(TestEnv)
add_executable(test_env main.c)
EOF

# 编译
mkdir build && cd build
cmake ..
make
./test_env  # 应该输出 Hello, Rockchip HAL!

如果看到输出,说明你的环境已经搭好了。

我的经验:这一步虽然简单,但千万别跳过。我见过有人装了一堆工具,结果 CMake 版本不对,编译 SDK 时各种报错。花 5 分钟验证一下,后面能省 2 小时。

2.5 知识体系总览

下面这张图,帮你理清整个开发环境的脉络:

瑞芯微 HAL 开发环境总览 Ubuntu 22.04 LTS 版本管理:Git + Repo 脚本语言:Python3 + pip 构建工具:Make + CMake 四层架构:操作系统 → 版本管理 → 脚本语言 → 构建工具

这张图展示了咱们开发环境的四层架构。每一层都依赖下一层,缺一不可。你想想看,如果没有 Git 和 Repo,代码都拉不下来,后面编译工具再强也没用。

2.6 常见问题与避坑

最后,分享几个我踩过的坑:

  • Python 版本冲突:系统自带的 Python3 和 Anaconda 的 Python 可能会打架。我建议用系统自带的,别折腾虚拟环境,除非你特别需要
  • Repo 初始化失败:如果报 fatal: cannot get https://gerrit.googlesource.com/git-repo,八成是网络问题,换成国内镜像就好了
  • CMake 找不到编译器:记得装 build-essential 包,它包含了 GCC、G++ 等基础编译工具

重要提醒:如果你用的是虚拟机,记得给虚拟机分配至少 4 核 CPU 和 8GB 内存。不然编译 SDK 时,那个等待时间...嗯,够你喝三杯咖啡的。