K230 SDK 编译配置解析
本文基于 make CONF=k230_canmv_dongshanpi_defconfig 命令，深入解析 K230 SDK 的配置系统、DTS 设备树、大小核架构和镜像构建流程。
1. 概述
K230 SDK 是面向 Canaan K230 开发板的软件开发包，基于 Linux + RT-Smart 双核异构系统。
官方资源：
- GitHub: https://github.com/kendryte/k230_sdk
- 文档: https://github.com/kendryte/k230_docs
2. SDK 目录结构
k230_sdk/
├── configs/ # 配置文件目录
│ ├── k230_canmv_dongshanpi_defconfig
│ ├── k230_evb_defconfig
│ └── ...
├── board/ # 板级相关配置
│ ├── common/ # 通用板级配置
│ │ ├── gen_image_cfg/ # 镜像分区配置
│ │ ├── gen_image_script/ # 镜像生成脚本
│ │ └── env/ # 环境变量
│ ├── k230_evb_xxx/ # EVB 板级配置
│ └── k230_canmv_xxx/ # CanMV 板级配置
├── src/
│ ├── big/ # 大核代码
│ │ ├── rt-smart/ # RT-Smart 操作系统
│ │ ├── mpp/ # 多媒体处理组件
│ │ └── kmodel/ # AI 模型
│ ├── little/ # 小核代码
│ │ ├── linux/ # Linux 内核
│ │ ├── uboot/ # U-Boot 引导程序
│ │ └── buildroot-ext/ # Buildroot 根文件系统
│ └── common/ # 公共代码
│ ├── cdk/ # CDK 开发套件
│ └── opensbi/ # OpenSBI 固件
├── tools/ # 工具
│ ├── kconfig/ # Kconfig 配置工具
│ └── gen_image_cfg/ # 镜像配置
├── Makefile # 主构建文件
├── repo.mak # 仓库版本定义
├── parse.mak # 解析配置文件
└── Kconfig* # 配置系统定义
3. defconfig 配置文件解析
3.1 板级配置
k230_canmv_dongshanpi_defconfig 定义：
# 板级选择
CONFIG_BOARD_K230_CANMV_DONGSHANPI=y
CONFIG_BOARD_NAME="k230_evb"
# 引导配置
CONFIG_UBOOT_DEFCONFIG="k230_canmv_dongshanpi"
CONFIG_LINUX_DEFCONFIG="k230_canmv_dongshanpi"
CONFIG_LINUX_DTB="k230_canmv_dongshanpi"
# RT-Smart 控制台 UART
CONFIG_RTT_CONSOLE_ID=3
支持的板级配置：
| 配置项 | 说明 |
|---|---|
CONFIG_BOARD_K230_EVB |
K230 EVB 开发板 |
CONFIG_BOARD_K230_CANMV |
CanMV-K230 开发板 |
CONFIG_BOARD_K230_CANMV_DONGSHANPI |
东山 PI CanMV-K230 |
CONFIG_BOARD_K230D |
K230D 版本 |
CONFIG_BOARD_K230_FPGA |
FPGA 版本 |
3.2 工具链配置
# RT-Smart 工具链 (小核控制, 800MHz)
CONFIG_TOOLCHAIN_PREFIX_RTT="riscv64-unknown-linux-musl-"
CONFIG_TOOLCHAIN_PATH_RTT="/opt/toolchain/riscv64-linux-musleabi_for_x86_64-pc-linux-gnu/bin"
# Linux 工具链 (大核计算, 1.6GHz)
CONFIG_TOOLCHAIN_PREFIX_LINUX="riscv64-unknown-linux-gnu-"
CONFIG_TOOLCHAIN_PATH_LINUX="/opt/toolchain/Xuantie-900-gcc-linux-5.10.4-glibc-x86_64-V2.6.0/bin"
工具链版本 (定义在 repo.mak)：
| 组件 | 版本 Commit |
|---|---|
| RT-Smart | b71e7ba |
| Linux | 67b5789 (v5.10.4) |
| U-Boot | 1f0308a |
| OpenSBI | 1f89326 |
| MPP | c48e112 |
| CDK | c106662 |
| Buildroot-Ext | 3b7945c |
3.3 内存布局配置
# 总内存: 1GB (0x40000000)
CONFIG_MEM_TOTAL_SIZE=0x40000000
# IPC 通信区
CONFIG_MEM_IPCM_BASE=0x00100000
CONFIG_MEM_IPCM_SIZE=0x00100000
# RT-Smart 大核内存 (126MB)
CONFIG_MEM_RTT_SYS_BASE=0x00200000
CONFIG_MEM_RTT_SYS_SIZE=0x07E00000
# Linux 小核内存 (128MB)
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_BASE=0x08000000
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_SIZE=0x08000000
# 多媒体内存区域 (MMZ) (252MB)
CONFIG_MEM_MMZ_BASE=0x10000000
CONFIG_MEM_MMZ_SIZE=0x0FC00000
内存布局图：
0x00000000 ┌─────────────────────────┐
│ 保留区 │
0x00100000 ├─────────────────────────┤
│ IPC (1MB) │
0x00200000 ├─────────────────────────┤
│ RT-Smart (126MB) │
0x08000000 ├─────────────────────────┤
│ Linux (128MB) │
0x10000000 ├─────────────────────────┤
│ MMZ (252MB) │
│ (多媒体/AI 加速) │
0x40000000 └─────────────────────────┘
总计: 1GB
3.4 存储配置
# SPI NOR/NAND (未启用)
# CONFIG_SPI_NOR is not set
# CONFIG_SPI_NAND is not set
# SD/eMMC 存储
CONFIG_SDCAED=y
3.5 双核配置
# 同时支持 RT-Smart 和 Linux
CONFIG_SUPPORT_RTSMART=y
CONFIG_SUPPORT_LINUX=y
# Linux 运行在 Core 0
CONFIG_LINUX_RUN_CORE_ID=0
# 编译版本
CONFIG_BUILD_RELEASE_VER=y
4. Linux 内核
内核版本：Linux 5.10.4 (Kleptomaniac Octopus)
# src/little/linux/Makefile
VERSION = 5
PATCHLEVEL = 10
SUBLEVEL = 4
EXTRAVERSION =
NAME = Kleptomaniac Octopus
Linux 内核源码结构：
src/little/linux/
├── arch/riscv/ # RISC-V 架构
│ └── boot/dts/
│ └── kendryte/ # K230 设备树
│ ├── k230.dtsi # 核心 DTSI
│ ├── k230_canmv.dts # CanMV 板级
│ ├── k230_canmv_dongshanpi.dts # 东山PI
│ └── ...
├── drivers/ # 驱动
│ ├── media/ # ISP、视频驱动
│ ├── gpu/ # 2.5D GPU 驱动
│ └── ...
└── ...
5. Device Tree (DTS)
5.1 DTS 文件结构
k230_canmv_dongshanpi.dts (板级 DTS)
│
├── k230.dtsi (SOC 核心 DTS)
├── clock_provider.dtsi (时钟树)
├── clock_consumer.dtsi
├── gpio_provider.dtsi (GPIO)
├── gpio_consumer.dtsi
├── reset_provider.dtsi (复位)
├── reset_consumer.dtsi
├── power_provider.dtsi (电源)
└── power_consumer.dtsi
5.2 K230 核心 DTS
k230.dtsi 定义了 SOC 级别的硬件：
/ {
model = "kendryte,k230";
compatible = "kendryte,k230";
cpus {
cpu@0 {
compatible = "riscv";
riscv,isa = "rv64imafdcvxthead"; // C906: RV64GCV
mmu-type = "riscv,sv39";
};
};
soc {
// UART (5个)
uart0: serial@91400000 { ... }; // Console
uart1: serial@91401000 { ... };
uart2: serial@91402000 { ... };
uart3: serial@91403000 { ... }; // RT-Smart Console
uart4: serial@91404000 { ... };
// SD/eMMC
mmc_sd0: sdhci0@91580000 { ... }; // eMMC/SD0
mmc_sd1: sdhci1@91581000 { ... }; // SD Card
// SPI
spi0: spi@91584000 { ... };
spi1: spi@91582000 { ... };
// I2C, GPIO, etc.
};
};
5.3 板级 DTS
k230_canmv_dongshanpi.dts：
#include "k230.dtsi"
/ {
aliases {
serial0 = &uart0; // Linux console
};
chosen {
stdout-path = "serial0:115200";
};
};
&ddr {
reg = <0x0 0x8200000 0x0 0x7dff000>; // Linux memory
};
&mmc_sd0 {
status = "okay";
io_fixed_1v8;
};
&uart0 {
status = "okay"; // Enable UART0 for Linux
};
6. 大小核架构
6.1 Little Core (Linux)
定位：系统控制、应用程序、文件系统
配置：
CONFIG_LINUX_RUN_CORE_ID=0 # 运行在 Core 0
CONFIG_MEM_LINUX_SYS_SIZE=0x08000000 # 128MB 内存
源码路径：src/little/linux/
编译产物：
output/k230_canmv_dongshanpi_defconfig/images/little-core/
├── linux_system.bin # Linux 内核 + DTB
├── rootfs.ext4 # 根文件系统
└── uboot/ # U-Boot
├── fn_u-boot-spl.bin
└── fn_ug_u-boot.bin
6.2 Big Core (RT-Smart)
定位：AI 推理、多媒体处理、实时计算
配置：
CONFIG_MEM_RTT_SYS_SIZE=0x07E00000 # 126MB 内存
CONFIG_RTT_CONSOLE_ID=3 # UART3 控制台
源码路径：src/big/rt-smart/
编译产物：
output/k230_canmv_dongshanpi_defconfig/images/big-core/
├── rtt_system.bin # RT-Smart 系统
├── fastboot_app.elf # 启动应用
└── ai_mode.bin # AI 模式
大小核分工
| 特性 | Little Core (Linux) | Big Core (RT-Smart) |
|---|---|---|
| CPU | C906 @ 800MHz | C908 @ 1.6GHz |
| 内存 | 128MB | 126MB |
| 用途 | 控制、文件系统、网络 | AI、媒体、实时 |
| 工具链 | riscv64-unknown-linux-gnu | riscv64-unknown-linux-musl |
7. 镜像构建流程
7.1 镜像分区结构
genimage-sdcard.cfg 定义分区：
SD Card / eMMC Image Layout:
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Offset │ Size │ Partition │ Description │
├──────────┼─────────┼────────────────┼────────────────────│
│ 1MB │ 512KB │ uboot_spl_1 │ SPL 1st copy │
│ 1.5MB │ 512KB │ uboot_spl_2 │ SPL 2nd copy │
│ 2MB │ 1.5MB │ uboot │ U-Boot │
│ 3.5MB │ 128KB │ uboot_env │ U-Boot 环境变量 │
│ 10MB │ 20MB │ rtt │ RT-Smart 系统 │
│ 30MB │ 50MB │ linux │ Linux 内核+DTB │
│ 80MB │ - │ rootfs │ 根文件系统 (ext4) │
│ 128MB │ 32MB │ fat32appfs │ App 分区 (vfat) │
└──────────┴─────────┴────────────────┴────────────────────┘
镜像构建脚本流程 (gen_image.sh)：
1. copy_file_to_images # 复制文件到输出目录
2. gen_version # 生成版本信息
3. add_dev_firmware # 添加设备固件
4. gen_linux_bin # 生成 Linux 镜像
5. gen_final_ext2 # 生成根文件系统
6. gen_rtt_bin # 生成 RT-Smart 镜像
7. gen_uboot_bin # 生成 U-Boot
8. gen_env_bin # 生成环境变量
9. copy_app # 复制应用程序
10. gen_image # 使用 genimage 工具生成最终镜像
7.2 编译命令
完整编译：
# 1. 准备源码和工具链
make prepare_sourcecode
# 2. 编译指定配置
make CONF=k230_canmv_dongshanpi_defconfig
# 3. 清理
make clean
编译输出：
output/k230_canmv_dongshanpi_defconfig/images/
├── big-core/ # RT-Smart 大核产物
│ ├── rtt_system.bin
│ └── fastboot_app.elf
├── little-core/ # Linux 小核产物
│ ├── linux_system.bin
│ ├── rootfs.ext4
│ └── uboot/
├── sysimage-sdcard.img # 可烧录镜像 (非安全)
└── sysimage-sdcard.img.gz # 压缩版本
8. 总结
| 项目 | 配置 |
|---|---|
| 开发板 | CanMV-K230 东山 PI |
| Linux 内核 | 5.10.4 (Little Core) |
| RT-Smart | 最新版本 (Big Core) |
| DTS | k230_canmv_dongshanpi.dts |
| Little Core | C906 @ 800MHz, 128MB |
| Big Core | C908 @ 1.6GHz, 126MB |
| 存储 | SD/eMMC |
| 镜像格式 | GPT 分区表 |
关键源码路径：
| 组件 | 路径 |
|---|---|
| Linux 内核 | src/little/linux/ |
| RT-Smart | src/big/rt-smart/ |
| U-Boot | src/little/uboot/ |
| 设备树 | src/little/linux/arch/riscv/boot/dts/kendryte/ |
| 镜像配置 | board/common/gen_image_cfg/ |
| 板级配置 | board/k230_canmv_dongshanpi/ |
感谢阅读！