BeagleBone Black网桥体验
本帖最后由 中关村东路 于 2022-8-31 01:19 编辑一直用x86带usb-iis界面做主力系统的roon bridge/naa，另外有一套系统用树莓派加hifiberry的gpio卡同轴输出做roon bridge再硬件升频。最近废物利用给真力2.1单独配了个拓品的解码当电视伴音，想补个网桥。正好看到门总推荐beaglebone black这款开发板，据说Bricasti也用的这个【1】，就买了一个，于是有了本文，基本上没什么逻辑就是流水账吧。
题外话，但是细想也和主题有密切关系，手头也正好有个要用深度学习做精密控制的课题，需要一边用Linux做有点复杂的计算一边又要超低延迟控制，单片机性能不够，Linux延迟不行，就想到了同厂的beaglebone AI这种ARM+TI PRU单元的产品【2】，大约原理就是主系统在ARM上跑Linux，用独立的硬件PRU, programmable real-time unit去降低控制延迟，可以把普通Linux的毫秒级延迟降低到个位数纳秒级。但这东西有个小坑，必须自己写软件去调用他的API才行，并不是简单的用了这硬件就降低了延迟。具体到网桥这个用途的话，那种下载来的软件，比如roon bridge，naa就没利用上这个PRU单元，专门为这个设备开发的程序才有可能利用上。所以我无责任估计，Bricasti和门总就是因为这个选择了这个方案，利用上这个PRU，开发的RoonReady软件，毕竟如果没利用上的话就是一个十年前的落后单核32位arm而已，可能比树莓派一代都不如。我买来这板子的主要目的也是写个调用PRU API的demo看看性能如何，能不能说服甲方用这个方案，他们有钱可以从德仪买高端板子。
回到主题，我其实买的是beaglebone black industrial【3】，是同系列稍微高端（贵）的版本，主要是对环境温度什么要求低些，32位单核1G ARM，500M内存，4G的ROM，当然，还有两个200Hz的PRU。到目前为止主要尝试了Debian, Archlinux，和门总推荐的pure【4】，之后会安装Gentoo长期使用，毕竟用了小二十年了习惯了。Debian和puredsd都是直接烧到tf卡里就可以刷进ROM，Archlinux麻烦一些，Gentoo就烦出天际了。先说结论吧，向不用Roon的普通发烧友推荐puredsd，向发烧友中的普通Linux用户推荐Archlinux，向DietPi爱好者推荐Debian，向发烧友中专门烧软件编译参数的重度Linux用户兼控制狂推荐Gentoo。
Debian是原厂的系统，2020年就不再维护了，毕竟这产品线也早就不维护了。原厂系统不但继承了Debian系统一贯的臃肿，还要加上一些IOT类的服务。带的是4.x的标准内核，我尝试更新一下，遇到了这板子的第一个大坑，性能太差：输入了apt search linux-image，卡到不能自理，等了好久还在慢慢涨完成百分比我就自闭了。Debian我也长时间作为唯一操作系统使用过，但实在是不能容忍他家依赖关系的繁琐，好些乱七八糟的东西非得装进来，还叫好意思叫base system。我虽然放弃了Debian，但是其实有一种我没有尝试的玩法向大家推荐，就是在此基础上运行一个脚本安装DietPi。喜欢DietPi的读者可以参考【5】自行尝试。
这板子的Archlinux系统是爱好者维护的，不是Arch社区维护的，做的比较糙。考虑到Arch用户基本上不能避免的AUR必须要编译才能使用，而这机器的性能又低下的超出地平线，AUR是不用想了，只能用基本的软件和商业软件了。这点上不如Gentoo，Gentoo是社区维护且很容易cross-compile。不过这个问题并不很大，Roon和NAA这种常用的软件都能有办法装上，upnp/airplay就麻烦些。我简单尝试了一下，遇到了第二个大坑，RoonBridge不能用。去Roon论坛上搜了一下，好家伙，和这板子有关的帖子基本上都是1.8之后就用不了了。我去找1.7版本的RoonBridge需要archive.org，实在太慢了，考虑到不用最新版对我简直是不能容忍的事，Archlinux也被我放弃了。但是试了一下，NAA是可以用的，可惜由于板子性能太差，遇到一个小坑，升频到DSD512/PCM768偶尔会有轻微爆音，CPU利用率达到百分之五十到七十（作为对比赛扬和树莓派应该都在10%以内），无奈只好弃用。
之后就安装了门总推荐的pure【4】。这软件是2021年5月份最后一次更新，安装很傻瓜化，体验不错。有实时内核和标准内核供选择，NAA/RoonReady/airplay/UPNP等服务都有。但是实际用起来，NAA继承了前面所说的不能支持高码率的问题，我手动更新到最新版问题依旧，只好放弃。RoonReady可以跑起来，“借用”hifiberry的验证，但是无法播放音乐，查了一下错误日志，是Roon Core向Endpoint提交时间同步请求时出了问题。我写段脚本手动同步Core/Bridge两台Linux机器的时间可以解决问题。但是这workaround好景不长，播放下一个文件时候就又报错了，只好放弃。突然想起，RoonBridge在Archlinux上不能装，在这个系统上总可以吧，我又试了一下，alsa版本不同，内核版本不同，报的错误居然都和Archlinux下一样的。之后启用了airplay，终于迎来了这次这次折腾的第一个也是唯一一个结果，it works! 无责任推测，upnp应该也是可用的，不过我都是苹果设备，似乎很难利用上就没尝试。
Google一下会发现这硬件在2013年到2016年之间还挺火的，好多人用来做网桥，甚至HQPlayer还专门开发了NAA OS，但到4.x年代就放弃了这条线。到此为止，我的beaglebone black的音乐之旅就结束了。再次总结，向不用Roon的普通发烧友推荐puredsd，向发烧友中的普通Linux用户推荐Archlinux，向DietPi爱好者推荐Debian，向发烧友中专门烧软件编译参数的重度Linux用户兼控制狂推荐Gentoo。最后，向所有有自己开发能力的厂商推荐这块板子，延迟之王。
【1】http://erji.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2275335&extra=【2】https://training.ti.com/pru-training-series【3】https://beagleboard.org/black-industrial【4】http://puredsd.ru/【5】https://dietpi.com/docs/hardware/#make-your-own-distribution
补充一下，翻出来audirvana，puredsd的upnp功能也可以正常使用。
因为这台机器没有rtc时钟，导致每次开机都需要校对时间。但是一则有人的bridge是直连core而没有外网连接的，二则门总推荐的pure固件里并没提供ntp程序，导致了一些程序比如roon之类需要校对时间才能正常运行的时候会发现两台机器相隔20多年（初始时间2000年）。我为此写了如下脚本，开机之后执行以下，或者在init.d/inittab里设置一下自动执行即可：
# cat /opt/ntpd.sh
#!/bin/sh
r=`ssh username@ip date -u -R`
d=$(date -d "$r" -D "%a, %d %b %Y %T %Z" +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
date -s "$d"
其中username和ip分别是你Roon Core或者任意一台内网Linux机器的用户名和IP地址，当然，假定你的Roon Core打开了sshd。这段代码的意思大约就是，ssh登录到roon主机，执行date -u -R，把结果保存在r这变量里。之后在这个板子里用date命令把这段字符串转化为date -s要求的格式，然后用date -s设置日期。
上述代码需要ssh公钥登录，可惜pure固件里也没有提供ssh-keygen程序，可以用openssl工具手动生成。但是既然有Roon Core，我建议直接打开Roon Core来生成好了，ssh登录之后执行：
ssh-keygen -f id_rsa这样会在家目录生成两个文件id_rsa和id_rsa.pub，分别是秘钥和公钥。把公钥部署在Roon Core上，执行：
cat id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys接下来还要把秘钥公钥传回开发板，本来想用scp的，但是pure里居然连这个都省了，真是精简。找了找发现带了rsync，也可以用来传文件，在Roon Core上执行：
rsync -a id_rsa* root@bbb_ip默认密码应该是root。之后登录开发板，输入：
mkdir ~/.ssh大功告成，现在试试执行
sh /opt/ntpd.sh可以看到结果：
# sh /opt/ntpd.sh
Wed Aug 31 10:00:00 UTC 2022现在你的Roon Core可以和RoonReady时间同步了。当然这个办法也适用于任何其他需要校对时间的情况。
再补充一下吧，Gentoo是可以稳定使用pure提供的RoonReady的，但依然不能用RoonBridge，看来真是硬件或者内核patch有问题。
本帖最后由 中关村东路 于 2022-9-4 17:31 编辑
总结一下遇到的坑，如果你都不介意，那可以看正文推荐的几个rom。
大坑：性能太差，安装软件很慢，编译就别想了，交叉编译部署过来都嫌慢；Roon官方应该是不再维护针对这个板子的RoonBridge了，只能用pure或者hifiberry os等提供的RoonReady客户端，其实就是盗版，而且更新很不积极。
小坑：因为性能太差的副作用，做naa等只能稳定播放dsd256，高了偶尔爆音；这板子主打的PRU单元，必须写专门的代码，无法透明使用，想借此降低延迟的就别想了；连硬件时钟单元都省掉了，最易用的rom pure又没自带ntp矫时软件，但可以用我写的校本对付。
本帖最后由 中关村东路 于 2022-9-8 15:45 编辑
如果用过pure这个固件就会发现他提供的airplay客户端是aac压缩的版本。我交叉编译了一个专用于pure的airplay服务，支持alac无损解码，针对pure的旧版本glibc-2.30/2.31，针对beaglebone black系列CPU优化，一般来说在其他arm32开发板上不能使用，当然也可能巧合。自取。
https://github.com/zhjie/shairplay-sync-bin
写个简单的安装的使用说明吧。因为pure里没有打包scp，不支持git，甚至wget都不支持https，我推荐使用rsync上传。
首先备份之前的版本：
cp /usr/bin/shairport-sync /opt/之后用电脑下载
http://github.com/zhjie/shairplay-sync-bin/archive/refs/heads/main.zip在电脑上解压缩之后上传到BeagleBone Black，这里假定你的BeagleBone Black IP地址是PureIPAddress，注意最后有个:符号
rsync -a 3.3.9-alac-libdaemon-OpenSSL-Avahi-ALSA-glibc-2.31 root@PureIPAddress:
登录复制过去就可以了。在BeagleBone Black上执行
cd /ropot/3.3.9-alac-libdaemon-OpenSSL-Avahi-ALSA-glibc-2.31
chmod +x shairport-sync
cp shairport-sync /usr/bin
cp libalac.so.0 /usr/lib/执行以下试试：
# /usr/bin/shairport-sync -v
/usr/bin/shairport-sync: /usr/lib/libasound.so.2: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /usr/lib/libasound.so.2: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /usr/lib/libasound.so.2: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /lib/libstdc++.so.6: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /lib/libstdc++.so.6: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /lib/libstdc++.so.6: no version information available (required by /usr/bin/shairport-sync)
/usr/bin/shairport-sync: /lib/libstdc++.so.6: no version information available (required by /usr/lib/libalac.so.0)
/usr/bin/shairport-sync: /lib/libstdc++.so.6: no version information available (required by /usr/lib/libalac.so.0)
0.002110709 "shairport.c:1729" Started!
0.001000500 "shairport.c:1756" software version: "3.3.9-alac-libdaemon-OpenSSL-Avahi-ALSA-sysconfdir:/etc"
0.000397541 "shairport.c:1762" log verbosity is 1.
……
0.000227209 "shairport.c:1877" zeroconf regtype is "_raop._tcp".
0.000053625 "shairport.c:1878" decoders_supported field is 3.
0.000044833 "shairport.c:1879" use_apple_decoder is 1.
0.000042542 "shairport.c:1880" alsa_use_hardware_mute is 0.
0.000043041 "shairport.c:1884" no special mdns service interface was requested.
0.000348375 "shairport.c:1887" configuration file name "/etc/shairport-sync.conf" resolves to "/etc/shairport-sync.conf".
0.000230250 "shairport.c:1917" loudness is 0.
0.000055084 "shairport.c:1918" loudness reference level is -20.000000
0.019686375 "mdns_avahi.c:375" avahi_dacp_monitor_start Avahi DACP monitor successfully started
虽然报了最开始报了几个warning，但最终还是成功启动了。
我编译了一个稳定一些的内核，现在可以稳定播放PCM768/DSD256文件了。把原/boot文件夹备份之后，替换其中三个文件即可
https://github.com/zhjie/shairplay-sync-bin
太专业了，学习 学习 树莓派这么贵，还有什么可以做网桥的开发板？ (erji.net)
千元预算搭建DIY超值LMS罗技网播系统推荐方案 (erji.net)
卡农，是做过ROON认证的，ROON给卡农的ROON做个了各种测试的
是符合ROON的播放要求的 门的耳朵 发表于 2022-8-31 10:31
卡农，是做过ROON认证的，ROON给卡农的ROON做个了各种测试的
是符合ROON的播放要求的
我说的不是roon认证，说的是roon认证的代码里调用pru才能降低延迟，否则就是一块普通的两百块钱的垃圾单核开发板，在这价位是站得住的，但是值钱的东西没用上
这块板子的pru对usb输出也有用吗？我记得usb输出还得经过usb主控吧。还是说说同等条件下对比树莓派有没有提升，不然这cpu性能当桥都觉得嫌弃 lxgxing 发表于 2022-8-31 12:06
这块板子的pru对usb输出也有用吗？我记得usb输出还得经过usb主控吧。还是说说同等条件下对比树莓派有没有提 ...
原文写了，PRU需要特地为这板子写代码才能支持，只有厂商支持或者爱好者Patch的开源软件才行。常见商业软件都不支持。性能上比树莓派差的多。优势是自己可玩性高，以及价格极端便宜，新的四百，遍地是二手拆机板子估计只要一百多。
老哥，我主要想问这块板子对比树莓派有没有音质优势。树莓派确实是没有性价比了，所以我把树莓派卖了玩rock64，rock64拆机板也是一百多，当桥用不比树莓派4b差 lxgxing 发表于 2022-8-31 15:19
老哥，我主要想问这块板子对比树莓派有没有音质优势。树莓派确实是没有性价比了，所以我把树莓派卖了玩rock ...
音质不便评价，每个人都有偏好，对我来说，随便放点airplay听个响是可以接受的。但性能和树莓派差十年，单核也是绝对的硬伤。而且我的树莓派改了电源，供电，时钟和数字输出，也不在手头，不太好和这个直接比较。你说的rock我没用过。
如果让我买来用，我会选树莓派改电或者nuc改无扇。这张卡纯粹是买来玩的，加了个lt3042带的电池组，一个铝合金外壳，rom里刷一个系统，tf卡用另外一个，拿来做控制系统也很方便 lxgxing 发表于 2022-8-31 15:19
老哥，我主要想问这块板子对比树莓派有没有音质优势。树莓派确实是没有性价比了，所以我把树莓派卖了玩rock ...
建议你看一下原贴的两个大坑两个小坑，能接受的话，那个pure rom做的还是不错的。其实还有一个坑忘了写，这机器没有硬件时钟，需要软件对时，而pure又没自带ntp程序，我只好自己写了一个校时的脚本，晚上我会发上来。 中关村东路 发表于 2022-8-31 15:39
音质不便评价，每个人都有偏好，对我来说，随便放点airplay听个响是可以接受的。但性能和树莓派差十年， ...
我的rock64已经改了at切ocxo，也就问问而已，换板子是不可能换的，倒是pure可以试试，看看跟我现在用的moode哪个好听 lxgxing 发表于 2022-8-31 19:29
我的rock64已经改了at切ocxo，也就问问而已，换板子是不可能换的，倒是pure可以试试，看看跟我现在用的mo ...
刷不了 中关村东路 发表于 2022-8-31 19:54
刷不了
也不能这么说，不能直接刷吧，可能得改一些东西才能跑起来 中关村东路 发表于 2022-8-31 19:55
也不能这么说，不能直接刷吧，可能得改一些东西才能跑起来
我看到列表里有rock64，先试试看 lxgxing 发表于 2022-8-31 20:20
我看到列表里有rock64，先试试看
试试，只从程序角度，这rom水平很高。
楼主，按（5）链接，下午把电视盒子从armbian刷成了dietpi。下周时间跟帖详细讲一下。 好文，动手实验，有理论有结论，连参考文献都没漏了，学术严谨{:4_94:}