Milk-V DUO S をrocサーバーに仕立てる

Linux
組み込み
SBC
Published

October 15, 2025

はじめに

RISC‑Vベースの低価格SBCであるMilk‑V DUO Sを使い、ライン入力／出力をネットワークに載せるオーディオサーバーを作りました。プロトコルは低レイテンシなroc（roc‑toolkit）を採用し、システムはduo-buildroot-sdk-v2で構築しています。技適の観点からオンボードWi‑Fiは使わず、USBのWi‑Fiドングル（rtl8xxxu系）を利用しました。

やったこと

  • duo-buildroot-sdk-v2でカーネルとrootfsを最小構成＋必要機能にカスタマイズ
  • roc‑toolkitでALSAのLine In/Outをネットワーク公開
  • rtl8xxxuドライバでUSB Wi‑Fiドングルを有効化（オンボードは未使用）
  • 作業内容と設定を公開

duo-buildroot-sdk-v2を使用した開発環境構築

SDK本体はサブモジュールとしてvendor/duo-buildroot-sdk-v2に置き、カスタマイズはすべてSDK外（external/）に集約しました。ビルドはDocker前提で、一部の設定はファイルシステムをマウント機能を利用してSDK内に反映させています。基本的な操作は公式ドキュメントに準拠します。

今回のリポジトリ構成は次の通りです。

duo-buildroot-sdk-v2
├── .env
├── docker
│   └── Dockerfile
├── docker-compose.yml
├── external
│   ├── config
│   │   ├── buildroot_dot_config
│   │   ├── kernel_dot_config
│   │   └── system-users.txt
│   ├── Config.in
│   ├── external.desc
│   ├── external.mk
│   ├── overlay
│   │   ├── etc
│   │   └── mnt
│   ├── package
│   │   ├── roc-toolkit
│   │   └── rtl8xxxu
│   └── template
│       ├── roc-aoip
│       └── wpa_supplicant.conf
├── LICENSE
├── Makefile
└── vendor
    └── duo-buildroot-sdk-v2

external/配下は、config/にBuildrootとカーネルの設定、overlay/にrootfsへ展開するファイル、package/に追加パッケージ（roc-toolkit, rtl8xxxu）を配置しています。テンプレート類（template/）にはwpa_supplicant.confやroc用のサンプルを置き、.envの情報を元に設定ファイルを生成します。

ビルド環境はdocker/Dockerfileで定義し、docker-compose.ymlから初期化とビルドを実行できるようにしています。これによりホスト差分の影響を抑えつつ、コンフィグやオーバーレイを外部ツリーで安全に管理できます。

環境の初期化

環境の初期化はdocker compose run initで実施します（内部ではmake init）。コンテナ定義をコード化して起動設定を一元管理しています。make initではSDKの追加データ取得と初回ビルドを行います。これは公式のOne-click compilation using Dockerに相当し、本来は初回フルビルドを避けたいところですが、必要ディレクトリの自動作成方法が不明だったため、この方式にしています。

docker compose run --rm init

成果物(SDイメージ)のビルド

成果物のビルドはdocker compose run buildで実施します（内部ではmake all）。

docker compose run --rm build

make allの処理内容は以下のとおりです。

  1. 生成物の削除
  2. templateから設定ファイルの生成
  3. .configファイルのロード
  4. カーネルとルートファイルシステムのビルド
  5. SDイメージのパック

外部パッケージのビルド

Buildrootに無いソフトは、外部ツリー（external/）にパッケージを用意して組み込みます。ここではroc-toolkitとrtl8xxxuを追加しています。今回のケースにおける外部ツリーの構成は以下の通りです。

external/
  Config.in           # 外部パッケージをmenuconfigに出す
  external.desc       # 外部ツリーのメタ情報
  external.mk         # 任意のフックや共通設定
  package/
    roc-toolkit/
      Config.in       # roc-toolkitをmenuconfigに出す
      roc-toolkit.mk  # roc-toolkitのビルド手順
    rtl8xxxu/
      Config.in       # rtl8xxxuをmenuconfigに出す
      rtl8xxxu.mk     # rtl8xxxuのビルド手順

Config.inにはmenuconfigなどコンフィグレーションツールに対する設定を記述します。以下にexternal/Config.inとrtl8xxxu/Config.inを示します。external/Config.inには各パッケージのConfig.inへのリンクが、rtl8xxxu/Config.inにはrtl8xxxuパッケージの詳細が記述されていることが確認できます。

external/Config.in

menu "roc-audio-conv external"
    source "$BR2_EXTERNAL_ROC_AUDIO_CONV_PATH/package/rtl8xxxu/Config.in"
    source "$BR2_EXTERNAL_ROC_AUDIO_CONV_PATH/package/roc-toolkit/Config.in"
endmenu

rtl8xxxu/Config.in

config BR2_PACKAGE_RTL8XXXU
    bool "rtl8xxxu (out-of-tree kernel module)"
    help
      Realtek 8xxxu USB Wi-Fi driver from lwfinger/rtl8xxxu.

また、roc-toolkit.mkやrtl8xxxu.mkには各パッケージのビルド方法を記述します。以下にrtl8xxxu.mkを示します。rtl8xxxuはmakeを使ってビルドするためgeneric-packageを使用します。他のビルドツールに対しては専用のツールが用意されており、設定が簡易化されています。

RTL8XXXU_VERSION      = refs/heads/main
RTL8XXXU_SITE         = https://github.com/lwfinger/rtl8xxxu.git
RTL8XXXU_SITE_METHOD  = git

# Require the SDK-provided kernel build tree (exposed by Buildroot as LINUX_DIR).
# Do not add any Kconfig dependency; fail fast at build time if missing.
RTL8XXXU_KERNEL_DIR  := $(strip $(KERNEL_PATH))
RTL8XXXU_BUILD_DIR   := ${RTL8XXXU_KERNEL_DIR}/build/${MV_BOARD_LINK}

define RTL8XXXU_BUILD_CMDS
    env
    env | grep sg2000
    $(MAKE) -C $(RTL8XXXU_KERNEL_DIR) O=$(RTL8XXXU_BUILD_DIR) \
        M="$(@D)" ARCH=$(KERNEL_ARCH) CROSS_COMPILE="$(TARGET_CROSS)" \
        modules
endef

define RTL8XXXU_INSTALL_TARGET_CMDS
    mkdir -p "$(TARGET_DIR)/mnt/system/ko"
    { \
        mod="$$(find "$(@D)" -maxdepth 1 -type f -name '*.ko' | head -n1)"; \
        test -n "$$mod" || { echo "ERROR: no .ko built"; exit 1; }; \
        $(INSTALL) -m 0644 "$$mod" "$(TARGET_DIR)/mnt/system/ko/rtl8xxxu.ko"; \
    }
endef

$(eval $(generic-package))

外部パッケージは上述したdocker compose run --rm buildでビルドされます。しかしながら、以下のように特定の外部パッケージのみをビルドすることも可能です。外部パッケージのビルド設定を調整する時に重宝します。(この例では/home/workにリポジトリを配置しています)

export BR2_EXTERNAL=/home/work/external
O=/home/work/vendor/duo-buildroot-sdk-v2/buildroot/output/milkv-duos-musl-riscv64-sd
make -C /home/work/vendor/duo-buildroot-sdk-v2/buildroot O=“$O” roc-toolkit-dirclean
make -C /home/work/vendor/duo-buildroot-sdk-v2/buildroot O=“$O” roc-toolkit-rebuild V=1

設定ファイルの追加

  • 設定ファイルはオーバーレイ機能を用いてルートファイルシステムにコピーする
  • オーバーレイ機能は所定の位置にあるディレクトリ構造をルートファイルシステムにコピーする機能
  • 今回のケースでは主に/etc以下のファイル群をコピーするのに使用

参考

[1]
Introduction | Milk-V — milkv.io. https://milkv.io/ja/docs/duo/getting-started/buildroot-sdk.