【Yocto】快速开始

我就是我 2023-10-03 13:53 39阅读 0赞

## 说明 ##

本章将通过具体的操作构建（Build）一个名为Poky的嵌入式系统，在此基础上再介绍如何根据特定的硬件来配置构建过程。

## 环境要求 ##

为了完成构建，需要准备一个构建环境（Build Host），这里使用Ubuntu 18.04作为构建环境。

构建环境要求如下：

*  50G以上的空间（是的，构建过程需要花费很大的空间）；
 *  支持构建的操作系统（这里使用的Ubuntu18.04就是支持的）；
 *  Git、tar、Python、gcc等工具（这里不指定版本了，因为构建系统源代码一直在更新，需要根据实际的源代码设定）。

## 环境准备 ##

主要是需要在构建环境中安装一些工具，具体如下：

sudo apt install gawk wget git-core diffstat unzip texinfo gcc-multilib build-essential chrpath socat cpio python python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils iputils-ping

有些工具可能原本就已经安装过了，不过再次安装也不会有什么影响，直接执行命令即可。

## 下载源码 ##

“源码”这个词可能会让人误解，这里要下载的是Poky构建系统的源码，而不是构建Poky系统本身需要的源码（这些源码将在构建过程中下载）。可以使用前面下载的git工具来下载“源码”，具体命令如下：

git clone git://git.yoctoproject.org/poky

不过使用这个链接下载会比较慢，所以这里上传了Gitee，可以使用如下的命令：

git clone https://gitee.com/mirrors/poky.git

之后代码会被下载到poky目录。

## 构建 ##

首先进入poky目录，执行`source oe-init-build-env`初始化构建环境：

jw@X1C:~/code/poky$ source oe-init-build-env 
    You had no conf/local.conf file. This configuration file has therefore been
    created for you with some default values. You may wish to edit it to, for
    example, select a different MACHINE (target hardware). See conf/local.conf
    for more information as common configuration options are commented.
    
    You had no conf/bblayers.conf file. This configuration file has therefore been
    created for you with some default values. To add additional metadata layers
    into your configuration please add entries to conf/bblayers.conf.
    
    The Yocto Project has extensive documentation about OE including a reference
    manual which can be found at:
     http://yoctoproject.org/documentation
    
    For more information about OpenEmbedded see their website:
     http://www.openembedded.org/
    
    
    ### Shell environment set up for builds. ###
    
    You can now run 'bitbake <target>'
    
    Common targets are:
     core-image-minimal
     core-image-full-cmdline
     core-image-sato
     core-image-weston
     meta-toolchain
     meta-ide-support
    
    You can also run generated qemu images with a command like 'runqemu qemux86'
    
    Other commonly useful commands are:
    
     - 'devtool' and 'recipetool' handle common recipe tasks
     - 'bitbake-layers' handles common layer tasks
     - 'oe-pkgdata-util' handles common target package tasks

这里显示的内容中包含了下一步可以做什么，就是`Common targets are:`下的内容，它们其实来自`conf-notes.txt` 文件，这个文件来自具体meta-X下的conf目录。

执行脚本之后，poky下会多一个build目录，并且已经进入了该目录。之后的构建都在这个目录下进行，它通过变量`TOPDIR`来指定。不过当前里面只有一个conf目录：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

它们的内容如下（有删除无用的信息，并添加部分注释）：

bblayers.conf：

# POKY_BBLAYERS_CONF_VERSION is increased each time build/conf/bblayers.conf changes incompatibly
    POKY_BBLAYERS_CONF_VERSION = "2"
    # 就是构建目录（Build Directory），默认就是build目录，也可由前面的source命令的第二个参数指定
    BBPATH = "${TOPDIR}"
    BBFILES ?= ""
    # 以下的目录都在poky中存在，可以通过bitbake-layers编辑
    BBLAYERS ?= " \
      /home/jw/code/poky/meta \
      /home/jw/code/poky/meta-poky \
      /home/jw/code/poky/meta-yocto-bsp \
      "

local.conf：

MACHINE ??= "qemux86-64"
    DISTRO ?= "poky"
    PACKAGE_CLASSES ?= "package_rpm"
    EXTRA_IMAGE_FEATURES ?= "debug-tweaks"
    USER_CLASSES ?= "buildstats image-mklibs image-prelink"
    PATCHRESOLVE = "noop"
    BB_DISKMON_DIRS ??= "\
        STOPTASKS,${TMPDIR},1G,100K \
        STOPTASKS,${DL_DIR},1G,100K \
        STOPTASKS,${SSTATE_DIR},1G,100K \
        STOPTASKS,/tmp,100M,100K \
        ABORT,${TMPDIR},100M,1K \
        ABORT,${DL_DIR},100M,1K \
        ABORT,${SSTATE_DIR},100M,1K \
        ABORT,/tmp,10M,1K"
    PACKAGECONFIG_append_pn-qemu-system-native = " sdl"
    CONF_VERSION = "1"

templateconf.cfg：

meta-poky/conf

上述的conf文件将在以后介绍，这里不作说明。

`oe-init-build-env`脚本的另外一个作用就是将scripts/（实际上`oe-init-build-env`脚本就会调用scripts目录下的脚本）和bitbake/bin/目录加入的Shell的`PATH`环境变量中，这样就可以执行bitbake命令了。

之后就可以进行构建了，构建使用的就是bitbake命令，后接目标参数，这个参数就是执行oe-init-build-env时打印的值：

core-image-minimal
    core-image-full-cmdline
    core-image-sato
    core-image-weston
    meta-toolchain
    meta-ide-support

这里选择ore-image-sato（也可以是core-image-minimal，构建会更快一些）这个目标进行构建，过程如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

上图做的事情是Fetching，即下载真正的源代码，由于网络的问题，这个过程需要花很长的时间，需耐心等待。下载完成之后就执行打补丁、配置、编译和安装等操作：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

这个过程就看电脑速度了，其中需要注意的是中间的进度条，可以看到这里有6806个任务需要执行，执行完成之后才会进行后续的打包安装等操作，总之在等待了很长时间之后，构建完成：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

之后使用QEMU来启动构建好的镜像，命令如下：

runqemu qemux86-64

执行结果如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

不过使用这个版本会比较很卡，目前不知道原因，这个时候可以尝试构建`core-image-minimal`，结果如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

使用root即可登录操作。

## 根据特定硬件自定义构建 ##

前面的Poky可以构建的系统是固定的，只有前面显示的那几个。但是它其实支持非常多的系统，只要定义好自己的元数据（meta-data）即可。这样的元数据通常是一个以meta-开头的文件夹，它被称为一个Layer。可以在很多地方下载到开源的Layer，比如[https://github.com/kraj/meta-altera.git][https_github.com_kraj_meta-altera.git]，可以将其下载到Poky目录下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

有了它，我们就可以通过bitbake来构建新的系统，不过在此之前还有需要的操作：

1.  修改build/conf/local.conf文件中的`MACHINE`参数：

# MACHINE ??= "qemux86-64"
    MACHINE ??= "cyclone5"

`MACHINE`的名称可以在meta-xxx/conf/machine目录下找到，它们通常也是一个个的conf文件。

1.  通过`bitbake-layers add-layer`增加新的Layer：

> jw@X1C:~/code/poky$ source oe-init-build-env
> 
> jw@X1C:~/code/poky/build$ bitbake-layers add-layer …/meta-altera/
> 
> NOTE: Starting bitbake server…

该操作实际修改的是build/conf/bblayers.conf：

BBLAYERS ?= " \
      /home/jw/code/poky/meta \
      /home/jw/code/poky/meta-poky \
      /home/jw/code/poky/meta-yocto-bsp \
      /home/jw/code/poky/meta-altera \
      "

可以看到多了一行`/home/jw/code/poky/meta-altera`。

之后再执行`bitbake core-image-minimal`，会有新的构建过程：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

经过又一轮的下载、打补丁、编译、安装之后，构建成功：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

得到两份镜像：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]

以上只是使用其它特定硬件构建的一个示例，如果后续想要改回原来的构建，只需要将local.cong中的`MACHINE`改回原来的参数即可。

## 创建自己的Layer ##

除了从其它地方获取Layer，当然还可以创建自己的Layer，同样可以通过`bitbake-layers`工具：

jw@X1C:~/code/poky$ bitbake-layers create-layer meta-mylayer
    NOTE: Starting bitbake server...
    Add your new layer with 'bitbake-layers add-layer meta-mylayer'

这里就是创建了一个新的目录meta-mylayer，里面有若干的默认文件：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]

之后还是可以将创建的Layer添加到原有的Layer中：

jw@X1C:~/code/poky/build$ bitbake-layers add-layer ../meta-mylayer
    NOTE: Starting bitbake server...

注意必须在build目录下执行该操作，否则会报错找不到bblayers.conf。执行成功之后在bblayers.conf文件中就又多了一行：

BBLAYERS ?= " \
      /home/jw/code/poky/meta \
      /home/jw/code/poky/meta-poky \
      /home/jw/code/poky/meta-yocto-bsp \
      /home/jw/code/poky/meta-altera \
      /home/jw/code/poky/meta-mylayer \
      "

也可以通`bitbake-layers`查看：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]

目前还不知道如何使用这个Layer，后续会进一步说明。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/57232e7218f14e3484211f0c3925a02b.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/ba2f5d9e97ec442bac9f72f22c737072.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/54434887460d44d5ab5f6d741f9cf7c2.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/edfde52dae8246a88761f261dc2a93d2.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/f37d4cda62d045a28c1182feeb2a20db.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/eb1c08c521d14a1aa35824db65a1d7de.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[https_github.com_kraj_meta-altera.git]: https://github.com/kraj/meta-altera.git
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/fc0643380bc946c5b0c6027dcbf6cd47.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/3020feec1b864ac6b28280a0a7518257.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/b76b94a22bed4e11ab0f8bf7765ab353.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]: https://img-blog.csdnimg.cn/0cd6af2fd7904ad6b156f73d7fbe5bfe.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]: https://img-blog.csdnimg.cn/5cb1ab485b0b401d95c4bf170d716036.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]: https://img-blog.csdnimg.cn/4014c00959164da8899f16ed033c4218.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ppYW5nd2VpMDUxMg==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center