简介

Duo 默认的 SDK 是基于 buildroot 构建的，用来生成 Duo 的固件，SDK 主要包含如下几个部分:

• u-boot: 2021.10
• linux kernel: 5.10.4
• buildroot: 2021.05
• opensbi: 89182b2

源码地址: github

SDK目录结构

├── build               // 编译目录，存放编译脚本以及各board差异化配置
├── build.sh            // Milk-V Duo 一键编译脚本
├── buildroot-2021.05   // buildroot 开源工具
├── freertos            // freertos 系统
├── fsbl                // fsbl启动固件，prebuilt 形式存在
├── install             // 执行一次完整编译后，临时存放各 image 路径
├── isp_tuning          // 图像效果调试参数存放路径
├── linux_5.10          // 开源 linux 内核
├── middleware          // 自研多媒体框架，包含 so 与 ko
├── device              // 存放 Milk-V Duo 相关配置及脚本文件的目录
├── opensbi             // 开源 opensbi 库
├── out                 // Milk-V Duo 最终生成的 SD 卡烧录镜像所在目录
├── ramdisk             // 存放最小文件系统的 prebuilt 目录
└── u-boot-2021.10      // 开源 uboot 代码

提示

当前 SDK 不支持 Duo256M 和 DuoS 的 ARM 核，如果需要使用 ARM 核，可以暂时参考这个仓库：

duo-build: https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk-v2

编译镜像

准备编译环境，使用本地的 Ubuntu 系统，官方支持的编译环境为 Ubuntu Jammy 22.04.x amd64。

如果您使用的是其他的 Linux 发行版，我们强烈建议您使用 Docker 环境来编译，以降低编译出错的概率。

以下分别介绍两种环境下的编译方法。

一、使用 Ubuntu 22.04 编译

安装编译依赖的工具包

sudo apt install -y pkg-config build-essential ninja-build automake autoconf libtool wget curl git gcc libssl-dev bc slib squashfs-tools android-sdk-libsparse-utils jq python3-distutils scons parallel tree python3-dev python3-pip device-tree-compiler ssh cpio fakeroot libncurses5 flex bison libncurses5-dev genext2fs rsync unzip dosfstools mtools tcl openssh-client cmake expect python-is-python3

对于 duo-buildroot-sdk-v2，还需要安装以下工具包：

sudo pip install jinja2

获取 SDK

git clone https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk.git --depth=1

1、一键编译

执行一键编译脚本 build.sh：

cd duo-buildroot-sdk/
./build.sh

会看到编译脚本的使用方法提示：

# ./build.sh
Usage:
./build.sh              - Show this menu
./build.sh lunch        - Select a board to build
./build.sh [board]      - Build [board] directly, supported boards asfollows:
milkv-duo-sd
milkv-duo-spinand
milkv-duo-spinor
milkv-duo256m-sd
milkv-duo256m-spinand
milkv-duo256m-spinor
milkv-duos-emmc
milkv-duos-sd

最下边列出的是当前支持的目标版本列表。

如提示中所示，有两种方法来编译目录版本。

第一种方法是执行 ./build.sh lunch 调出交互菜单，选择要编译的版本序号，回车：

# ./build.sh lunch
Select a target to build:
1. milkv-duo-sd
2. milkv-duo-spinand
3. milkv-duo-spinor
4. milkv-duo256m-sd
5. milkv-duo256m-spinand
6. milkv-duo256m-spinor
7. milkv-duos-emmc
8. milkv-duos-sd
Which would you like:

第二种方法是脚本后面带上目标版本的名字，比如要编译 milkv-duo-sd 的镜像:

# ./build.sh milkv-duo-sd

编译成功后可以在 out 目录下看到生成的SD卡烧录镜像 milkv-duo-sd-*-*.img

注: 第一次编译会自动下载所需的工具链，大小为 840M 左右，下载完会自动解压到 SDK 目录下的 host-tools 目录，下次编译时检测到已存在 host-tools 目录，就不会再次下载了

2、分步编译

如果未执行过一键编译脚本，需要先手动下载工具链 host-tools，并解压到 SDK 根目录：

tar -xf host-tools.tar.gz -C /your/sdk/path/

再依次输入如下命令完成分步编译，命令中的 [board] 和 [config] 替换为需要编译的版本，当前支持的 board 和对应的 config 如下：

milkv-duo-sd             cv1800b_milkv_duo_sd
milkv-duo-spinand        cv1800b_milkv_duo_spinand
milkv-duo-spinor         cv1800b_milkv_duo_spinor
milkv-duo256m-sd         cv1812cp_milkv_duo256m_sd
milkv-duo256m-spinand    cv1812cp_milkv_duo256m_spinand
milkv-duo256m-spinor     cv1812cp_milkv_duo256m_spinor
milkv-duos-emmc          cv1813h_milkv_duos_emmc
milkv-duos-sd            cv1813h_milkv_duos_sd

source device/[board]/boardconfig.sh

source build/milkvsetup.sh
defconfig [config]
clean_all
build_all
pack_sd_image

比如需要编译 milkv-duo-sd 的镜像，分步编译命令如下：

source device/milkv-duo-sd/boardconfig.sh

source build/milkvsetup.sh
defconfig cv1800b_milkv_duo_sd
clean_all
build_all
pack_sd_image

生成的固件位置：

Duo:      install/soc_cv1800b_milkv_duo_sd/[board].img
Duo256M:  install/soc_cv1812cp_milkv_duo256m_sd/[board].img

二、使用 Docker 编译

需要在运行 Linux 系统的主机上支持 Docker。 Docker 的使用方法请参考官方文档或其他教程。

我们将 SDK 代码放在 Linux 主机系统上，调用 Milk-V 提供的 Docker 镜像环境来编译。

在 Linux 主机上拉 SDK 代码

git clone https://github.com/milkv-duo/duo-buildroot-sdk.git --depth=1

进入 SDK 代码目录

cd duo-buildroot-sdk

拉取 Docker 镜像并运行

docker run --privileged -itd --name duodocker -v $(pwd):/home/work milkvtech/milkv-duo:latest /bin/bash

命令中部分参数说明:

• --privileged 以特权模式启动容器。
• duodocker docker 运行时名字，可以使用自己想用的名字。
• $(pwd) 当前目录，这里是上一步 cd 到的 duo-buildroot-sdk 目录。
• -v $(pwd):/home/work 将当前的代码目录绑定到 Docker 镜像里的 /home/work 目录。
• milkvtech/milkv-duo:latest Milk-V 提供的 Docker 镜像，第一次会自动从 hub.docker.com 下载。

Docker 运行成功后，可以用 docker ps -a 命令查看运行状态：

$ docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE                        COMMAND       CREATED       STATUS       PORTS     NAMES
8edea33c2239   milkvtech/milkv-duo:latest   "/bin/bash"   2 hours ago   Up 2 hours             duodocker

提示

如果 Docker 服务器上的镜像有更新，可以使用 docker pull milkvtech/milkv-duo:latest 命令来同步最新的镜像。

1. 使用 Docker 一键编译

docker exec -it duodocker /bin/bash -c "cd /home/work && cat /etc/issue && ./build.sh [board]"

注意命令最后的 ./build.sh [board] 和前面在 Ubuntu 22.04 中一键编译说明中的用法是一样的，直接 ./build.sh 可以查看命令的使用方法，用 ./build.sh lunch 可以调出交互选择菜单，用 ./build.sh [board] 可以直接编译目标版本，[board] 可以替换为:

milkv-duo-sd
milkv-duo-spinand
milkv-duo-spinor
milkv-duo256m-sd
milkv-duo256m-spinand
milkv-duo256m-spinor
milkv-duos-emmc
milkv-duos-sd

命令中部分参数说明:

• duodocker 运行的 Docker 名字, 与上一步中设置的名字要保持一致
• "*" 双引号中是要在 Docker 镜像中运行的 Shell 命令
• cd /home/work 是切换到 /home/work 目录，由于运行时已经将该目录绑定到主机的代码目录，所以在 Docker 中 /home/work 目录就是该 SDK 的源码目录
• cat /etc/issue 显示 Docker 使用的镜像的版本号，目前是 Ubuntu 22.04.3 LTS，调试用
• ./build.sh [board] 执行一键编译脚本

比如需要编译 milkv-duo-sd 的镜像，编译命令如下:

docker exec -it duodocker /bin/bash -c "cd /home/work && cat /etc/issue && ./build.sh milkv-duo-sd"

编译成功后可以在 out 目录下看到生成的SD卡烧录镜像 [board]-*-*.img

2. 使用 Docker 分步编译

如果未执行过一键编译脚本，需要先手动下载工具链 host-tools，并解压到 SDK 根目录：

tar -xf host-tools.tar.gz -C /your/sdk/path/

分步编译需要登陆到 Docker 中进行操作，用命令 docker ps -a 查看并记录容器的 ID 号，比如 8edea33c2239。

登陆到 Docker 中:

docker exec -it 8edea33c2239 /bin/bash

进入 Docker 中绑定的代码目录：

root@8edea33c2239:/# cd /home/work/

再依次输入如下命令完成分步编译，命令中的 [board] 和 [config] 替换为需要编译的版本，当前支持的 board 和对应的 config 如下：

milkv-duo-sd             cv1800b_milkv_duo_sd
milkv-duo-spinand        cv1800b_milkv_duo_spinand
milkv-duo-spinor         cv1800b_milkv_duo_spinor
milkv-duo256m-sd         cv1812cp_milkv_duo256m_sd
milkv-duo256m-spinand    cv1812cp_milkv_duo256m_spinand
milkv-duo256m-spinor     cv1812cp_milkv_duo256m_spinor
milkv-duos-emmc          cv1813h_milkv_duos_emmc
milkv-duos-sd            cv1813h_milkv_duos_sd

source device/[board]/boardconfig.sh

source build/milkvsetup.sh
defconfig [config]
clean_all
build_all
pack_sd_image

比如需要编译 milkv-duo-sd 的镜像，分步编译命令如下：

source device/milkv-duo-sd/boardconfig.sh

source build/milkvsetup.sh
defconfig cv1800b_milkv_duo_sd
clean_all
build_all
pack_sd_image

生成的固件位置：

Duo:      install/soc_cv1800b_milkv_duo_sd/[board].img
Duo256M:  install/soc_cv1812cp_milkv_duo256m_sd/[board].img

编译完成后可以用 exit 命令退出 Docker 环境：

root@8edea33c2239:/home/work# exit

在主机代码目录中同样也可以看到生成的固件。

停用 Docker

编译完成后，如果不再需要以上的 Docker 运行环境，可先将其停止，再删除:

docker stop 8edea33c2239
docker rm 8edea33c2239

三、其他编译注意事项

如果您想尝试在以上两种环境之外的环境下编译本 SDK，下面是可能需要注意的事项，仅供参考。

cmake 版本号

注意：cmake 版本最低要求 3.16.5

查看系统中 cmake 的版本号

cmake --version

比如在Ubuntu 20.04中用 apt 安装的 cmake 版本号为

cmake version 3.16.3

不满足此SDK最低要求，需要手动安装目前最新的 3.27.6 版本

wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.27.6/cmake-3.27.6-linux-x86_64.sh
chmod +x cmake-3.27.6-linux-x86_64.sh
sudo sh cmake-3.27.6-linux-x86_64.sh --skip-license --prefix=/usr/local/

手动安装的 cmake 在 /usr/local/bin 中，此时用 cmake --version 命令查看其版本号, 应为

cmake version 3.27.6

使用 Windows Linux 子系统 (WSL) 进行编译

如果您希望使用 WSL 执行编译，则构建镜像时会遇到一个小问题，WSL 中的 $PATH 具有 Windows 环境变量，其中路径之间包含一些空格。

要解决此问题，您需要更改 /etc/wsl.conf 文件并添加以下行：

[interop]
appendWindowsPath = false

然后需要使用 wsl.exe --reboot 重新启动 WSL。再运行 ./build.sh 脚本或分步编译命令。

要恢复 /etc/wsl.conf 文件中的此更改，请将 appendWindowsPath 设置为 true。 要重新启动 WSL，您可以使用 Windows PowerShell 命令 wsl.exe --shutdown，然后使用wsl.exe，之后 Windows 环境变量在 $PATH 中再次可用。

四、添加应用包

Buildroot 是一个轻量级的嵌入式 Linux 系统构建框架，其生成的系统没有像 Ubuntu 系统一样的 apt 包管理工具来下载和使用应用包。Duo 默认的 SDK 已经添加了一些常用的工具或命令，如果您需要添加自己的应用，需要对 SDK 做一些修改后重新编译生成所需的系统固件。

以下介绍在 Buildroot 中添加应用包常用的几种方法。

开启 Busybox 中的命令

在使用 Buildroot 构建的系统中，部分基础命令由 busybox 提供，您可以查看 busybox 的配置文件中是否有您需要的命令，将其打开后重新编译即可，busybox 的配置文件位置在：

buildroot-2021.05/package/busybox/busybox.config

比如 timeout 命令，打开的方法：

diff --git a/buildroot-2021.05/package/busybox/busybox.config b/buildroot-2021.05/package/busybox/busybox.config
index d7d58f064..b268cd6f8 100644
--- a/buildroot-2021.05/package/busybox/busybox.config
+++ b/buildroot-2021.05/package/busybox/busybox.config
@@ -304,7 +304,7 @@ CONFIG_TEST=y
 CONFIG_TEST1=y
 CONFIG_TEST2=y
 CONFIG_FEATURE_TEST_64=y
-# CONFIG_TIMEOUT is not set
+CONFIG_TIMEOUT=y
 CONFIG_TOUCH=y
 # CONFIG_FEATURE_TOUCH_NODEREF is not set
 CONFIG_FEATURE_TOUCH_SUSV3=y

参考该次提交: busybox: add timeout command

配置 Buildroot 中预置的应用包

另外，Buildroot 中预置了大量的应用包，通过下载源码编译的方式来生成所需的程序，Buildroot 预置的应用包可以在 buildroot-2021.05/package 目录中查看。

配置使用或者禁用某个应用包，是在目标板的配置文件中实现的，以 milkv-duo-sd 目标为例，其 buildroot 配置文件是：

buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig

我们可以在宿主机（比如 Ubuntu）上整体编译过一次 SDK 后，到 Buildroot 编译目录中通过命令行菜单交互的方式来配置相关的应用包。

1. 进入 Buildroot 编译目录

   cd buildroot-2021.05/output/milkv-duo-sd_musl_riscv64

   可以使用 make show-targets 命令来查看当前已经使用的应用包：

   $ make show-targets
   busybox coreutils dhcpcd dnsmasq dropbear duo-pinmux e2fsprogs evtest expat fio freetype gdb host-acl host-attr host-autoconf host-automake host-e2fsprogs host-fakeroot host-genimage host-libtool host-libzlib host-m4 host-makedevs host-mkpasswd host-patchelf host-pkgconf host-skeleton host-util-linux host-xz host-zlib htop ifupdown-scripts initscripts iperf3 json-c kmod libevent libffi libnl libopenssl libxml2 libxslt libzlib musl-compat-headers ncurses ntp openssl python-cffi python-evdev python-freetype python-lxml python-modbus-tk python-pillow python-pinpong python-pip python-psutil python-pycparser python-serial python-setuptools python-smbus-cffi python-spidev python3 skeleton skeleton-init-common skeleton-init-sysv spidev_test strace stress-ng tar toolchain toolchain-external toolchain-external-custom urandom-scripts util-linux wpa_supplicant zlib rootfs-ext2 rootfs-tar

2. 配置 Buildroot

   执行 make menuconfig 命令，调出交互菜单：

   

   在 Target packages 中根据分类找到所需的应用包，如果不清楚应用包具体的位置，可以按 / 键搜索包名，比如我们要安装 tar 命令，由于搜索 tar 会出来太多其他无关内容，可以搜索 package_tar，可以看到，当前 =n 是禁用的状态，其位置为 Target packages 的 System tools 分类中，可以双击 ESC 键退回到主界面再进入到相应的位置，也可以按前面提示的数字直接进入到其所在的位置：

   

   按空格键选中：

   

   连续双击 ESC 键退出主界面，提示是否保存时，默认是 YES, 直接回车保存退出：

   

   执行 make savedefconfig 命令，将修改的配置保存到原始配置文件中，用 git status 命令确认一下，可以看到，原始配置文件已经被修改：

   

   此时回到 SDK 根目录重新编译即可。

   提示

   这里也可以比较一下编译目录中的旧配置文件和新配置文件的差异，把需要更改的部分直接手动修改到原始配置文件 milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig 中：

   diff -u .config.old .config

   使用新编译的镜像启动后，在 Duo 设备上测试新加的命令，如果出现 not found 错误，可能是该包的 .mk 配置文件需要补充一下 gcc 的参数，主要是 TARGET_CFLAGS 和 TARGET_LDFLAGS 两个参数要加上，可以参考如下几个提交：

   1. buildroot: enable fio
   2. buildroot: enable spidev_test
   3. buildroot: fix build parameter for coremark package

添加自己的应用包

编译测试自己的应用，不推荐集成到 Buildroot 工程中的方法。建议使用 duo-examples 的方式。

如果确实需要将自己的应用以 Buildroot package 方式编译，可以参考 Buildroot 中预置包的配置进行添加，以下是几个参考链接：

1. buildroot: add python-evdev required by the pinpong library
2. buildroot: add python-freetype required by the pinpong library

主要参考 buildroot-2021.05/package 中添加的内容。

五、删除不需要的应用包

如果你在自行编译固件的过程中，需要删除一些不需要的应用包来加快编译速度，或者禁用一些不需要的包，可以采用上述打开 Buildroot 应用包的 make menuconfig 方式，禁用相关的包。

也可以在 Buildroot 的配置文件中将对应的包名删除，以 milkv-duo-sd 目标为例，比如不需要编译 Python 相关的库，可以做如下修改后，重新编译生成固件即可。

buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig

diff --git a/buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig b/buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig
index 2bc8cd5e3..e78901afb 100644
--- a/buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig
+++ b/buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig
@@ -330,25 +330,6 @@ BR2_PACKAGE_EVTEST=y
 # BR2_PACKAGE_FCONFIG is not set
 BR2_PACKAGE_FLASHROM_ARCH_SUPPORTS=y
 
-BR2_PACKAGE_PYTHON3=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON3_PY_PYC=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_LXML=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_PIP=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_SETUPTOOLS=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON3_SSL=y
-
-BR2_PACKAGE_PYTHON_SERIAL=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_PILLOW=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_SMBUS_CFFI=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_SPIDEV=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_MODBUS_TK=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_EVDEV=y
-BR2_PACKAGE_PYTHON_FREETYPE=y
-
-BR2_PACKAGE_PYTHON_PINPONG=y
-
-BR2_PACKAGE_PYTHON_PSUTIL=y
-
 #
 # Compression and decompression
 #

六、常见问题

Buildroot 编译出错排查方法

SDK 中 Buildroot 默认开启了顶层并行编译以加快编译速度，但是编译出错时，不方便分析出错的日志，所以我们可以先在 config 文件中将其删除，待排解决了问题之后，再将其重新打开。

以 milkv-duo-sd 目标为例，在其配置文件中将该配置删除后，再删除 buildroot-2021.05/output 目录，重新编译：

buildroot-2021.05/configs/milkv-duo-sd_musl_riscv64_defconfig

BR2_PER_PACKAGE_DIRECTORIES=y

编译出错时除了查看编译终端的出错信息，还可以查看 build/br.log 中的完整日志进行排查。