【ATU Book - i.MX8系列 - OS】NXP i.MX Linux Desktop (Ubuntu) BSP 开发环境架设

一、概述

谈论嵌入式系统的开发环境，不得不提起近年来相当实用的 Yocto 建构工具。此工具拥有极为灵活的平台扩展性，广泛的软体套件与社群支持、多平台支援整合性，能够满足开发者特定需求和多种热门的嵌入式系统架设，已成为当今顶尖的架构工具。然而，此篇文章并非重点谈论 Yocto 建构概念与相关议题，而是要带领读者快速应用 Yocto 的 Bitbake 开源工具来快速布署恩智浦 NXP i.MX8 系列的开发环境，透过此博文即可轻松实现任何有关 i.MX8 的环境架设 !!

原文：NXP i.MX Linux Desktop (Ubuntu) BSP 开发环境架设

由于 NXP 提供的 Linux Desktop 仍处于开发阶段，部分功能有可能并非完善 ! 然而，比较遗憾的事，原厂尚未正式发布相关该 OS 的相关讯息，故没有提供相对应的 DEMO Image。同时，原厂仍有提供相关的开发手法，能让用户提前体验 Linux Desktop 的魅力 !! 读者仅需要依照本文章的步骤，一步一脚印来产生映像档，即可轻松实现 ! 倘若读者想要更快速进入到 NXP 平台的 Linux Desktop 实作中，亦可主动联络我们给予协助。此外，下列提供一份以 NXP I.MX 8M Plus 作为验证平台的清单，该清单列举出 Linux Desktop 目前 BSP L6.1.36 可使用的韧体套件，如 G2D / ISP / NPU / VPU / DSP 等等，至于 GStreamer 仍有需技术突破，敬请期待 !

二、快速环境架设

1. Yocto BSP 必要软体安装

(1) 更新套件 :

$ sudo apt-get upgrade

(2) 安装必要套件 :

$ sudo apt-get install gawk wget git-core diffstat unzip texinfo gcc-multilib build-essential chrpath socat cpio python python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils iputils-ping python3-git python3-jinja2 libegl1-mesa libsdl1.2-dev pylint3 xterm curl repo zstd liblz4-tool

(3) 设定 Git 帐号 :

$ git config --global user.name "user name"
$ git config --global user.email "user.name@wpi-group.com"

绿色字体须自行更新为相应的字串，例如 : user name 须改为 weilly.li

(4) 设置 repo环境 :

$ cd ~
$ mkdir ~/bin
$ curl http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
$ chmod a+x ~ /bin/repo
$ export PATH=~/bin:$PATH

2. Yocto BSP 编译开发环境

本篇将使用最新版本与 NXP i.MX 8M Plus 平台来演示如何‘架设 Yocto BSP 环境’。读者仅需要准备一台电脑以及容量保留 500GB以上的 Ubuntu OS 20.02 系统，并跟着下列步骤，即可轻松架设编译环境以及产生映像档(Image)。

(1) 建立资料夹，并移动至该资料夹中 :

$ mkdir <Yocto Project>
$ cd <Yocto Project>

(2) 以 repo 套件下载与同步指定 BSP 版本之存储库 :

$ repo init -u https://github.com/nxp-imx/imx-manifest -b imx-linux-mickledore -m imx-6.1.36-2.1.0_desktop.xml
$ repo sync

其他版本请查阅 ‘ 附件 - 各版本对应的 repo 指令’

(3) BSP 环境设定 :

$ EULA=1 MACHINE=imx8mpevk DISTRO=imx-desktop-xwayland
$ source ./imx-setup-desktop.sh -b buildxwayland

其他平台设置方式 :

由于网站编辑表格不易，故以图片取代 ! 若想复制请点选此连结

详细资讯，请参考来源出处IMX_YOCTO_PROJECT_USERS_GUIDE 之1 章节 (+)

(4) BSP 编译 :

$ bitbake imx-image-desktop

(5) 附件 - 各版本对应的 repo 指令

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3. Yocto BSP 烧录方式

烧录映像档(Image) 至 NXP 嵌入式的平台方法有很多种，建议主要有三种方式，分别为 Linux 指令烧录方式、UUU 烧录软体、第三方烧录软体。顺带一提，目前 NXP 所采用的映像档格式为 wic 档案，请至开发环境中的 <YOCTO>/tmp/deploy/images/imx8mpevk 查看是否有 .wic 或 .wic.zst 档案 ! 此范例以 SD Card 作为储存装置的烧录方式为主，若欲了解其他储存装置，请参考 UUU 的操作方式。

烧录前，请确认 Boot Switch 开关拨片位置是否正确。如下图，若欲使用eMMC 方式开机则须设置至 0010 ，反之 SD Card 方式开机则须设定至 0011。

(1) Linux 指令

● 请将 SD Card 连接至 PC 端 (Linux 环境)，并确认所在的路径位置

 $ ls /dev/sd*

● 烧录 Image 档至 SD Card 中 :

$ export DEVSD=/dev/sdb 
$ cd  <Yocto Project>/buildxwayland/tmp/deploy/images/imx8mpevk
$ bunzip2 -dk -f imx-image-full-imx8mpevk -*.rootfs.wic.zst 
$ sudo dd if=imx-image-full-imx8mpevk -*.rootfs.wic of=${DEVSD} bs=1M && sync

(2) UUU 烧录软体

● 请开启 PowerShell 输入下列指令，将相关档案移动至资料夹中。

$ mkdir <Windows Folder>
$ cd < Windows Folder>
$ scp -P 10001 -r weilly@10.20.7.3: <Yocto Project> /tmp/deploy/images/<platform>/*-desktop.wic.zst  .
$ scp -P 10001 -r weilly@10.20.7.3: <Yocto Project> /tmp/deploy/images/<platform>/imx-boot-*.bin-flash_evk  .

若无此档案，请至官方网站下载 Demo Image

● 请先至 NXP github 下载最新的 UUU 1.5.141.exe 工具，并移动至映像档资料夹中。

Releases · nxp-imx/mfgtools · GitHub

● 请将 Boot Switch 切换至 Serial Download 模式，并以 USB Type-C 将 EVK 与 PC 端连结后。即可开启电源，输入下列指令确认是否有顺利连接至 PC 端

 .\uuu.exe -lsusb

连结成功 :

Connected Known USB Devucs

Path Chip Pro Vid Pid BdVersion
==============================================
1:18 FB: 0x1FC9 0x0152 0x0223

● 烧录 Image 档至 SD Card 中 :

$ .\uuu.exe -b sd_all <imx-boot-imx8mpevk-sd.bin-flash_evk> <imx-image-desktop-imx8mpevk-desktop-*.wic.zst>

烧录完成后，请将 Boot Switch 切换至 SD Card 模式
透过此方式亦可烧录至 emmc , qspi , spl 等储存空间，更多细节可以参考【ATU Book-i.MX8系列】 UUU（Universal Update Utility）

(3) 第三方烧录软体

● 下载 Rufs 烧录软体

● 点进“选择”后，选取“所有档案”选择 wic 档案 ! 即可按下“执行”!

4. 运行 Linux Desktop

依上述步骤，就是制作完成一张专属于 i.MX8M Plus Linux Desktop 之 SD Card 。
最后仅需要将 SD Card 、萤幕与 HDMI 连接至开发板，并开启电源后，等待数秒后，即可看到以下画面 !

顺带一提，将 Micro USB 传输线连接至开发板后，并搭配 Putty 或 Telent 等虚拟化终端机软体，即可进入到 EVK 的系统中进行操作。

Welcome to Ubuntu 22.04.2 LTS (GNU/Linux 6.1.36+g04b05c5527e9 aarch64)

 * Documentation:  https://help.ubuntu.com
 * Management:     https://landscape.canonical.com
 * Support:        https://ubuntu.com/advantage

This system has been minimized by removing packages and content that are
not required on a system that users do not log into.

To restore this content, you can run the 'unminimize' command.

The programs included with the Ubuntu system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Ubuntu comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent permitted by
applicable law.

To run a command as administrator (user "root"), use "sudo <command>".
See "man sudo_root" for details.

user@imx8mpevk:~$

三、Release Note of Newest (出处)

BSP – L6.1.36_2.2.0

● Linux Kernel 更新至 6.1.36 版本

● Linux Uboot 更新至 v2023.04 版本

● EULA 使用者授权协议更新至 v48 版本

● GGC toolchain 支援至 12.3 版本

● Cortex-M 韧体更新

● i.MX 8ULP
● i.MX 8M Nano
● i.MX 8M Mini
● i.MX 8M Plus

● Security 安全性

● OP-TEE 更新至 3.21.0 版本
● 修复 Arm Trusted Firmware 潜在漏洞

● Multimedia多媒体应用

● Gstreamer 更新至 1.22.0 版本
● Gstreamer支援 Hantro VPU V4L2 codec 界面 (预设)
● Sound Open Firmware 更新至 v2.6.0 版本
● A/V 播放预设变更为 playbin3

● Graphis 图形

● GPU driver 更新至 6.4.11.p2.0 版本
● GPU SDK 更新至 6.1.1
● Chromium 更新至 101.0.4951.54

● Machine Learning 机器学习

● OpenCV 更新至 4.7.0
● Tensorflow-lite 更新至 2.11.1
● ONNX 更新至 1.13.1.
● Arm NN 已弃用

● Ethernet 乙太网路

● DPDK Driver支援 i.MX8M Mini 与 i.MX8M Plus 平台
● DPDK 支援 L2FWD 与 L3FWD 应用

● Arm SystemReady-IR 认证

● i.MX 8M Mini EVK 已通过认证
● i.MX 8M Plus EVK 已通过认证
● i.MX 8M Quad EVK 已通过认证
● i.MX 8M Nano EVK 已通过认证

● Platform 平台

● i.MX 8M Plus

● ISP 更新至 4.2.2.23.0

● I.MX 8ULP

● 量产阶段 (GA Quality)

● i.M93

● 11x11 的封装，且处于量产阶段 (GA Quality)
● 9x9 的封装，且处于量产阶段 (GA Quality)

● i.M91

● 11x11 的封装，且处于量产阶段 (GA Quality)
● 9x9 的封装，且处于量产阶段 (GA Quality)

● i.MX 8QuadXPlus B0 MEK 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本
● i.MX 8DualX MEK 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本
● i.MX 8DXL A1 DDR3L EVK 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本
● i.MX 6QuadPlus SABRE-AI 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本
● i.MX 6Quad/Dual SABRE-AI 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本
● i.MX 6DualLite SABRE-AI 已不支援 Support 与发行新的 BSP 版本

四、参考文件

[1] i.MX 8 Series Applications Processors Multicore Arm® Cortex® Processors

[2] NXP Document - i.MX Yocto Project User's Guide.pdf

[3] Welcome to the Yocto Project Documentation

[4] NXP Document - i.MX Linux Release Note

如有任何相关 OS 技术问题，欢迎至博文底下留言提问 !!
接下来还会分享更多 OS 的技术文章 !!敬请期待 【ATU Book-i.MX8系列 - OS】 !!