Ubuntu-Rockchip项目中的内核工具包构建与驱动优化实践

背景介绍

在Ubuntu-Rockchip项目中，基于6.1版本内核的Noble发行版展现出了优异的稳定性。然而，针对Orange Pi 5+等开发板作为NAS和Kubernetes集群使用时，Realtek r8169驱动存在一些稳定性问题，包括系统崩溃和数据损坏现象。本文将详细介绍如何构建自定义内核工具包以及优化网络驱动性能的实践经验。

内核工具包构建挑战

在自定义内核开发过程中，构建linux-tools-*和linux-modules-extra-*等配套工具包是一个常见需求。特别是当需要使用perf等性能分析工具时，这些工具包就变得不可或缺。

项目维护者Joshua-Riek指出，完整的工具包构建需要在arm64主机系统上运行，并且不能使用do_mainline_build=true标志。这个标志会跳过DKMS支持和其他一些包的构建，虽然有利于交叉编译，但会限制功能完整性。

解决方案探索

方法一：直接构建完整内核包

在arm64主机上执行以下命令可以构建完整的内核包：

fakeroot debian/rules clean binary

这种方法会生成所有必要的配套包，包括工具包和额外模块包。但需要注意的是，这种方法不支持交叉编译环境。

方法二：工具包重打包技术

对于需要保持自定义内核版本标识(如+ewald后缀)的情况，可以采用工具包重打包技术：

1. 首先安装官方工具包：

sudo apt-get install -y linux-tools-rockchip linux-tools-6.1.0-1019-rockchip

2. 然后重新打包工具包，修改版本标识以匹配自定义内核

这种方法允许保持自定义内核的版本标识，同时满足依赖关系，是最为干净的解决方案。

驱动优化实践

在实际应用中，通过将r8169驱动从6.1版本升级到6.8版本(6.10版本需要过多网络栈修改)，并加入关键的6.8后修复补丁，成功解决了稳定性问题。优化后的驱动表现：

• 1G网络下Samba读写速度达到118MB/s
• 2.5G网络下速度提升至约200MB/s

性能分析工具使用

为了进一步优化2.5G网络性能，perf工具的使用变得尤为重要。通过上述方法构建的工具包，开发者可以：

1. 使用perf分析网络性能瓶颈
2. 进行针对性的驱动优化
3. 验证优化效果

贡献建议

对于希望向项目贡献驱动改进的开发者，项目维护者建议：

1. 通过Pull Request提交更改
2. 保持提交信息简洁明了
3. 确保代码风格与项目一致

这种方法便于未来基于新版Rockchip SDK进行内核重构时保持清晰的修改历史。

总结

Ubuntu-Rockchip项目为开发者提供了强大的硬件支持平台。通过本文介绍的内核工具包构建方法和驱动优化实践，开发者可以更好地利用这一平台进行高性能应用开发。特别是在网络性能优化方面，正确的工具包构建和驱动选择可以带来显著的性能提升和稳定性改善。