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第三方系统适配开发指南

本文描述了第三方类Debian系统适配的开发流程

一、RK平台主要需要适配的硬件

  • GPU:图像处理器(graphics processing unit),又称显示核心、视觉处理器,主要用于加速几何转换和光照处理、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,目前RK平台GPU硬件已集成到SOC中。
  • RGA:2D图形加速器,用于加速2D图形的旋转,裁剪,缩放等操作。目前RK平台RGA硬件已经集成到SOC中。
  • VPU:视频编解码模块,用于加速视频编解码,支持多种格式。目前RK平台VPU硬件已经集成到SOC中。
  • ISP:ISP主要作用是对前端图像传感器输出的信号做后期处理等。目前RK平台ISP硬件已经集成到SOC中。
  • NPU:嵌入式神经网络处理器(NPU)采用“数据驱动并行计算”的架构,特别擅长处理视频、图像类的海量多媒体数据。NPU处理器专⻔为物联网人工智能而设计,用于加速神经网络的运算,解决传统芯片在神经�网络运算时效率低下的问题。目前RK平台NPU硬件已经集成到SOC中。
  • Wi-Fi/BT:开发板上适配的短距离通信模块。

二、RK平台主要适配软件介绍

源码位置说明
SDK/external/libmaliRK平台目前提供的针对硬件gpu的用户态函数接口,主要是opengles通用接口,目前主流的类Debian的显示框架有xserver和wayland,对于适配系统的APP使用的软件接口也要做相应的修改。
SDK/external/xserverRK平台目前对xserver硬件加速的补丁,如果您的第三方系统显示框架⾛的是xserver,请参考这个仓库的补丁适配。
SDK/external/linux-rga针对硬件RGA的用户态函数接口。
SDK/external/mpp针对硬件VPU用户态函数接口。
SDK/external/rknpu2针对硬件NPU用户态函数接口。
SDK/external/camera_engine_rkaiq针对硬件ISP用户态函数接口。
SDK/external/drm-cursor针对硬件鼠标层用户态函数接口。

三、软件开发适配特别说明

因为软件适配的时候,类debian系统可能存在许多版本依赖,如果下述的包安装失败,需要您重新部署源码到您的目标机器去编译。

编译命令:

cd 源目前录
sudo apt build-dep .
sudo DEB_BUILD_OPTIONS=nocheck dpkg-buildpackage -rfakeroot -b -d -us

四、显示服务的适配

(1) 概述

类debian系统上的显示服务可以由下面几个部分组成:

显示应用 + 图形显示框架 + 图形显示接口 + 处理图形显示的硬件

显示应目前主流的有x11, gnome,kde, xfce4,sdl2等等,图形显示框架主要包含wayland, xserver, gbm这三种, 对于rockchip来说,图形显示接目前只支持opengl,处理图形显示的硬件自然就是GPU。下面列举几种显示框架的组合情况��:

显示应用说支持的图形显示框架支持的图形显示接口
x11xserveropengles/gbm
gnomexserver/waylandopengles/gbm
kdexserver/waylandopengles/gbm
xfce4xserveropengles/gbm
sdl2xserver/waylandopengles/gbm

根据上面的表格,在适配类debian系统的时候,要先知道前端(即显示应用是什么),然后要了解图形显示框架走的是xserver还是wayland去,做针对性的适配。

(2) GPU适配

先确定您系统上使用的显⽰框架,是xserver还是wayland,(⽬前只支持这两种框架) 然后安装

SDK/debian/packages/"ARCH"/libmali/libmali-***.deb

⽐如,系统在rk3588平台上使用x11,rk3588平台使用的gpu型号是valhall-g610-g6p0,那么,需要安装:

SDK/debian/packages/arm64/libmali/libmali-valhall-g610-g6p0-x11_1.9-1_arm64.deb

(3) RGA适配

安装包:

SDK/debian/packages/'ARCH'/rga/*.deb

(4) drm-cursor适配

安装包:

SDK/debian/packages/arm64/libdrm-cursor/*.deb

(5) xserver适配

因为xserver版本众多,您先确定您系统版本使用的xserver版本,然后基于我们的源码补丁,移植到您版本的xserver,然后再重新编译。

⽣成补丁:

cd 源码⽬录
git format-patch e4f4521ca

下面是编译好的1.20.11版本的安装包:

SDK/debian/packages/'ARCH'/xserver/xserver-common_1.20.11-1_all.deb
SDK/debian/packages/'ARCH'/xserver/xserver-xorg-core_1.20.11-1_'ARCH'.deb
SDK/debian/packages/'ARCH'/xserver/xserver-xorg-legacy_1.20.11-1_'ARCH'.deb

xserver还需要⼀个启动脚本��做⼀些初始化操作,如果是类debian系统,可以尝试复制启动脚本进系统,如果不是, 请参考脚本自行配置:

SDK/debian/overlay/etc/X11

(6) 如何验证是否适配成功

显⽰服务加速使用opengles的标准接口,如果你的系统使用opengl,请移植成opengles,如果适配成功,当渲染画⾯或者拖动窗口的时候,去查看平台相关的gpu节点,会有gpu利用的变化,⽐如RK3588平台:

cat /sys/devices/platform/fb000000.gpu/utilisation

注意:不同平台的gpu节点是不一样的。

五、编解码服务的适配

(1) 概述

编解码服务,由下面几个部分组成:

上层的多媒体框架软件 + 中间层mpp + 硬件编解码器

上层编解码框架在开源社区常用的有gstreamer等,下文中都是以gstreamer作为例子演⽰的, 中间层mpp库,是作为通用第三方软件(如gstreamer)和硬件编解码器的中间层。

(2) mpp适配

安装包:

SDK/debian/packages/'ARCH'/mpp/*.deb

注意:⼀些节点的权限设置,需要参考

SDK/debian/overlay/etc/udev/rules.d/99-rockchip-permissions.rules

验证mpp是否配置成功:

# mpi_enc_test -w 1920 -h 1080 -t 7 -o /tmp/test.h264
# mpi_dec_test -w 1920 -h 1080 -t 7 -i /tmp/test.h264

(3) 多媒体软件适配

用⼾的多媒体框架有许多,这⾥⽐较推荐的是用⼾的播放器直接调用mpp的接⼝去进⾏视频编解码的适配,具体请查看mpp的接⼝文档《Rockchip_Developer_Guide_MPP_CN.pdf》

(4) gstreamer适配

RK平台目前有有适配一个gst-base的预编译包:

SDK/debian/packages/'ARCH'/gst-plugins-base1.0/*.deb
SDK/debian/packages/'ARCH'/gst-plugins-bad1.0/*.deb
SDK/debian/packages/'ARCH'/gst-plugins-good1.0/*.deb

RK平台还支持gstreamer通用多媒体框架,需要您提前安装官方gstreamer组件(也可以安装上述的gstbase的预编译包,如果您的系统版本相兼容),然后再安装gst-rockchip插件:

SDK/debian/packages/'ARCH'/gst-rkmpp/*.deb

(5) 如何验证是否适配成功

sudo GST_DEBUG=2 gst-launch-1.0 playbin uri=file视频绝对路径 video-sink="显⽰sink" audio-sink=fakesink

如果有mpp调用的字样,说明硬件解码成功适配。

六、camera服务适配

(1) camera_engine_rkaiq适配

安装包:

SDK/debian/packages/'ARCH'/rkaiq/camera_engine_rkaiq_'ARCH'.deb

(2) 如何验证是否适配成功

可以使用v4l2命令查看是否抓图成功,并且查看抓出来的图是否正确:(注意:不同平台不同camera的节点,格式,分辨率等可能有所不同,请根据具体情况更换命令)

v4l2-ctl -d /dev/video0 --set-fmt-video=width=1920,height=1080,pixelformat=NV12 --stream-mmap=4 --stream-skip=3 --stream-to=/tmp/0.yuv --stream-count=1 --stream-poll

七、NPU适配服务

(1) rknn_runtime适配

rknn_runtime主要是用⼾态的库,只要拷贝它到客⼾的文件系统中即可。

SDK/external/rknpu2/Linux/librknn_api/'ARCH'/librknn_api.so

SDK/external/rknpu2/Linux/librknn_api/'ARCH'/librknnrt.so

(2) rknn_server适配

rknn_server主要是pc上使用rknntool2工具时候,要求板上通信所用的服务,如果在pc上训练好模型,转化为rknn后在导入板子上,是不需要这个服务的。

SDK/external/rknpu2/Linux/rknn_server/'ARCH'/usr/bin/*

(3) rknn demo

请参考:

SDK/external/rknpu2/examples

八、Wi-Fi/BT服务适配

参考《Rockchip_Developer_Guide_Linux_WIFI_BT_CN.pdf》

在SDK中预编译包:

SDK\debian\packages\'ARCH'\rkwifibt\*.deb