i.MX Yocto項(xiàng)目獲取、編譯流程

路人甲Java 2022-05-09 發(fā)布于北京

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之前在使用s3c2440開發(fā)板學(xué)習(xí)Linux時(shí)，我們知道如果想讓Linux在特定硬件上跑起來，需要去根據(jù)硬件去配置、編譯uboot、內(nèi)核，構(gòu)建根文件系統(tǒng)。這一過程，包括從相應(yīng)代碼倉庫下載到源代碼，根據(jù)硬件進(jìn)行配置，選擇交叉編譯器，編譯出相關(guān)鏡像文件，這些都是我們手動(dòng)完成的。不過，到了i.MX平臺(tái)，NXP官方為自己硬件平臺(tái)提供了Yocto環(huán)境支持，我們可以依賴Yocto環(huán)境創(chuàng)建自定義的Linux系統(tǒng)。

關(guān)于Yocto項(xiàng)目，我們可以先去這樣簡單的理解：Yocto是一個(gè)開源協(xié)作項(xiàng)目，里面提供了相應(yīng)的工具集和稱為recipe的文件，recipe文件中指定了從哪里去獲取源代碼、如何進(jìn)行配置以及構(gòu)建規(guī)則，工具集可以去解析recipe文件內(nèi)容，并根據(jù)里面內(nèi)容自動(dòng)的完成操作，輸出我們想要的內(nèi)容，輸出的內(nèi)容可包括構(gòu)建好的uboot、kenal、設(shè)備樹、以及定制的根文件系統(tǒng)。

本篇內(nèi)容就是來講述如何獲取NXP官方提供Yocto，以及在Yocto環(huán)境編譯目標(biāo)文件這一流程。至于如何去修改Yocto內(nèi)容、自定義相應(yīng)規(guī)則，文中并未涉及。

1、環(huán)境安裝

獲取Yocto項(xiàng)目是在Linux環(huán)境下進(jìn)行的，這里我使用的環(huán)境是Ubuntu18.04，其它版本的Ubuntu還未做過嘗試。由于使用Yocto環(huán)境構(gòu)建映像文件時(shí)會(huì)下載很多工具包和源代碼庫到本地，所需要很大的磁盤空間，NXP官方建議至少提供120GB的磁盤空間，這樣足以滿足帶圖像界面的根文件系統(tǒng)構(gòu)建。

1.1 安裝相應(yīng)工具

Yocto Project構(gòu)建要求為該構(gòu)建安裝一些軟件包，這些軟件包記錄在Yocto Project下。轉(zhuǎn)到Yocto Project Quick Start，可以查看需要安裝哪些計(jì)算機(jī)安裝的軟件包。

基本的Yocto Project主機(jī)軟件包如下所列，Ubuntu環(huán)境可執(zhí)行sudo apt-get install命令進(jìn)行安裝

sudo apt-get install gawk wget git-core diffstat unzip texinfo gcc-multilib build-essential chrpath socat libsdl1.2-dev

值得注意的是Yocto Project構(gòu)建使用git獲取遠(yuǎn)程倉庫，你需要保證你的環(huán)境里安裝了git，并且設(shè)置git里的一些信息

git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "Your Email"
git config --list

同時(shí)，配置工具使用主機(jī)上的默認(rèn)grep版本。如果您的路徑中存在其他版本的grep，則可能會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建失敗。一種解決方法是將特殊版本重命名為不包含“ grep”的名稱。

1.2 設(shè)置repo工具

repo是谷歌用Python寫的調(diào)用Git的腳本，可以更輕松地管理包含多個(gè)存儲(chǔ)庫的項(xiàng)，主要用來下載多個(gè)代碼倉庫內(nèi)容

這里提供了repo工具的兩種安裝方法，一種是手動(dòng)的clone代碼倉庫中g(shù)it-repo代碼到本地，然后進(jìn)行手動(dòng)修改安裝，另一種是自動(dòng)安裝，這種方式是直接克隆repo，將它存放的目錄添加到環(huán)境變量中，每次執(zhí)行repo init時(shí)，它會(huì)在從遠(yuǎn)程下載git-repo，在你運(yùn)行repo命令的目錄下自動(dòng)創(chuàng)建repo工具使用的環(huán)境。

1.2.1 repo init時(shí)自動(dòng)安裝

1）下載repo到用戶家目錄下的bin目錄中，如果用戶的家目錄下沒有bin目錄，你需要執(zhí)行mkdir進(jìn)行創(chuàng)建（也可以存放到其他路徑，但后面你需要將該路徑添加到PATH環(huán)境變量中）

curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod u+x ~/bin/repo #設(shè)置repo文件用戶可執(zhí)行權(quán)限

2）將~/bin/repo目錄添加到PATH環(huán)境變量（添加環(huán)境變量的目的是可以在任何目錄下執(zhí)行repo），并設(shè)置repo init時(shí)到遠(yuǎn)程下載git-repo的URL地址

添加下面兩行內(nèi)容到~/.bashrc文件中

export PATH=~/bin:$PATH
export REPO_URL='https://mirrors.tuna./git/git-repo/'

為什么需要設(shè)置REPO_URL這個(gè)環(huán)境變量呢？是因?yàn)樵谑褂胷epo init命令時(shí)會(huì)自動(dòng)初始化repo工作目錄時(shí)，首先它會(huì)去環(huán)境變量中查找是否設(shè)置了REPO_URL，REPO_URL表示用戶指定的去clone git-repo的地址。如果沒指定，repo會(huì)使用官方默認(rèn)給出的獲取git-repo的地址，但這個(gè)給出的地址需要能訪問谷歌，國內(nèi)ip不能訪問，所以這里需要指定一個(gè)國內(nèi)能獲取git-repo的地址

grep "REPO_URL" repo
REPO_URL = os.environ.get('REPO_URL', None)
if not REPO_URL:
  REPO_URL = 'https://gerrit./git-repo'----------------->這個(gè)地址國內(nèi)訪問不了
                   help='repo repository location ($REPO_URL)')
  url = opt.repo_url or REPO_URL
            "REPO_URL set correctly?" % url, file=sys.stderr)
  global REPO_URL
  REPO_URL = gitdir

后面執(zhí)行repo init命令時(shí)，會(huì)自動(dòng)的在執(zhí)行該命令的目錄創(chuàng)建repo工具運(yùn)行所需的環(huán)境了，如下所示：

repo init
Downloading Repo source from https://mirrors.tuna./git/git-repo/
remote: Counting objects: 6151, done.
remote: Compressing objects: 100% (3118/3118), done.
remote: Total 6151 (delta 4000), reused 4914 (delta 2964)
Receiving objects: 100% (6151/6151), 2.34 MiB | 2.26 MiB/s, done. 
Resolving deltas: 100% (4000/4000), done.
fatal: manifest url (-u) is required.
ls -la
total 12
drwxr-xr-x  3 vmuser vmuser 4096 3月   2 09:16 .
drwxr-xr-x 28 vmuser vmuser 4096 3月   2 09:16 ..
drwxr-xr-x  3 vmuser vmuser 4096 3月   2 09:16 .repo

.repo就是該工具需要使用的目錄，里面包含一些源碼和工具集，出現(xiàn)了這個(gè)表示你的repo工具已經(jīng)能正常運(yùn)行

1.2.1 下載git-repo，手動(dòng)設(shè)置運(yùn)行環(huán)境

這種方式比較麻煩，其實(shí)做的就是前面方式1里通過軟件自動(dòng)化完成的內(nèi)容，了解即可，不太建議使用

1）創(chuàng)建yocto目錄，后面yocto工程和repo工具都下載到該目錄

mkdir ~/yocto
cd ~/yoctogit clone https://gerrit-googlesource.lug.ustc.edu.cn/git-repo #克隆代碼git-repo代碼倉庫到~/yocto目錄

2）在創(chuàng)建的yocto目錄下安裝repo工具

mkdir .repo
mv git-repo .repo/repo #將"git-repo"移動(dòng)到剛剛創(chuàng)建的".repo"文件中，并將名稱改為"repo"
cp .repo/repo/repo . 
chmod u+x repo

2、Yocto項(xiàng)目安裝

1）下載NXP官方的Yocto項(xiàng)目清單到~/yocto目錄

./repo init -u https://source./external/imx/imx-manifest -b imx-linux-sumo -m imx-4.14.98-2.0.0_ga.xml

可以通過repo help來查看repo支持哪些命令，以及各個(gè)命令的含義；再通過repo help xxx，來詳細(xì)查看xxx命令使用形式和支持的命令行選項(xiàng)

init 表示初始化repo資源，并將遠(yuǎn)程倉庫內(nèi)容拷貝到repo資源相應(yīng)目錄。-u表示要clone遠(yuǎn)程倉庫的地址，-b表示該倉庫下的哪個(gè)分支，-m表示使用該分支下那個(gè).xml文件作為最終同步代碼使用的清單文件，-m指定的清單文件名到會(huì)在manifest.xml中被包含

遠(yuǎn)程倉庫的imx-linux-sumo分支的內(nèi)容被下載的內(nèi)容存放到~/yocto/.repo/manifests目錄下，詳細(xì)內(nèi)容如下所示：

以上的所有后綴為.xml文件，都是清單文件，里面指定了到哪些倉庫去下載Yocto項(xiàng)目的文件和工具，下載到本地的那個(gè)目錄

imx-4.14.98-2.0.0_ga.xml文件內(nèi)容如下：

<manifest>-------------------------------------------------------------------------------------->①

  <default sync-j="2"/>------------------------------------------------------------------------->②

  <remote fetch="git://git." name="yocto"/>------------------------------------->③
  <remote fetch="git://github.com/Freescale" name="community"/>
  <remote fetch="git://github.com/openembedded" name="oe"/>
  <remote fetch="git://github.com/OSSystems" name="OSSystems"/>
  <remote fetch="git://github.com/meta-qt5"  name="QT5"/>
  <remote fetch="https://source./external/imx" name="CAF"/>


  <project remote="yocto" revision="c9bd4984f8f471ca2c43052714f4413ba99cf171" name="poky" path="sources/poky"/>------------------------->④
  <project remote="yocto" revision="27ca94f8a4336790ba117b4298566f6820e7e74c" name="meta-freescale" path="sources/meta-freescale"/>

  <project remote="oe" revision="8760facba1bceb299b3613b8955621ddaa3d4c3f" name="meta-openembedded" path="sources/meta-openembedded"/>

  <project remote="community" revision="70535e13dd2aabbad53243518f4cc5064d284592" name="fsl-community-bsp-base" path="sources/base">
    <linkfile dest="README" src="README"/>
    <linkfile dest="setup-environment" src="setup-environment"/>
  </project>

  <project remote="community" revision="82037216280a39957fb4272581637abec734ad50" name="meta-freescale-3rdparty" path="sources/meta-freescale-3rdparty"/>
  <project remote="community" revision="f7e2216e93aff14ac32728a13637a48df436b7f4" name="meta-freescale-distro" path="sources/meta-freescale-distro"/>

  <project remote="OSSystems" revision="75640e14e325479c076b6272b646be7a239c18aa" name="meta-browser" path="sources/meta-browser" />
  <project remote="QT5" revision="d4e7f73d04e8448d326b6f89908701e304e37d65" name="meta-qt5" path="sources/meta-qt5" />

  <project remote="CAF" revision="8eeb420fad668b733ab95b460895e1c337c66b25" name="meta-fsl-bsp-release" path="sources/meta-fsl-bsp-release" >
     <linkfile src="imx/tools/fsl-setup-release.sh" dest="fsl-setup-release.sh"/>
     <linkfile src="imx/README" dest="README-IMXBSP"/>
  </project>


</manifest>

① manifest

這個(gè)是配置頂層元素，即根標(biāo)志

② default

設(shè)定所有projects的默認(rèn)屬性值，如果在project元素里沒有指定一個(gè)屬性，則使用default元素的屬性值

sync_j ：在repo sync中默認(rèn)并行的數(shù)目

③ remote

name：在每一個(gè).git/config文件的remote項(xiàng)中用到這個(gè)name，即表示每個(gè)git的遠(yuǎn)程服務(wù)器的名字(這個(gè)名字很關(guān)鍵，如果多個(gè)remote屬性的話，default屬性中需要指定default remote)。git pull、get fetch的時(shí)候會(huì)用到這個(gè)remote name
fetch：所有g(shù)it url真正路徑的前綴，所有g(shù)it 的project name加上這個(gè)前綴，就是git url的真正路徑

④ project

指定需要克隆的單獨(dú)git

name ：git 的名稱，用于生成git url。URL格式是：${remote fetch}/${project name}.git 其中的 fetch就是上面提到的remote 中的fetch元素，name 就是此處的name
path ：clone到本地的git的工作目錄，如果沒有配置的話，跟name一樣
remote ：定義remote name，如果沒有定義的話就用default中定義的remote name
revision ：指定需要獲取的git提交點(diǎn)，可以定義成固定的branch，或者是明確的commit 哈希值

2）同步清單中倉庫的代碼到本地

./repo sync

這里執(zhí)行./repo sync同步代碼，此時(shí)repo會(huì)解析.repo目錄下的manifest.xml，使用manifest.xml文件中包含的清單文件，根據(jù)清單文件去到不同代碼倉庫下載yocto項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容

./repo sync將清單中指定的內(nèi)容clone到source文件夾下，source目錄下所包含文件夾如下：

這些文件夾就是Yocto工程所包含的內(nèi)容，里面涵蓋了recipes和工具的集合。使用Yocto構(gòu)建Linux系統(tǒng)就是使用Yocto提供的工具去解析這些文件夾中的recipes，按照其中內(nèi)容去獲取源碼、編譯源碼、打包等等

3、Image構(gòu)建

Image構(gòu)建分為配置和構(gòu)建兩部分，在構(gòu)建之前需要先進(jìn)行配置操作

3.1 構(gòu)建配置

i.MX提供了一個(gè)腳本fsl-setup-release.sh，可簡化i.MX機(jī)器的設(shè)置。要使用該腳本，需要指定要為其構(gòu)建的特定機(jī)器的名稱以及所需的圖形后端。該腳本為指定的機(jī)器和后端設(shè)置目錄和配置文件。

fsl-setup-release.sh腳本的語法如下所示：

DISTRO=<distro name> MACHINE=<machine name> source fsl-setup-release.sh -b <build dir>

DISTRO=<distro name>是發(fā)行版，用于配置構(gòu)建的環(huán)境，并將其存儲(chǔ)在meta-fsl bsp-release/ imx/meta-sdk/conf/distro中。下面是DISTRO可使用的配置

fsl-imx-x11 - X11
fsl-imx-wayland - Wayland weston
fsl-imx-xwayland - Wayland and X11
fsl-imx-fb - Frame Buffer

MACHINE=<machine name>是指向meta-freescale和meta-fsl-bsp-release中conf/machine中配置文件的機(jī)器名稱。下面列出的是可以選擇的i.MX機(jī)器配置文件

imx6qpsabreauto
imx6qpsabresd
imx6ulevk
imx6ulz14x14evk
imx6ull14x14evk
imx6ull9x9evk
imx6dlsabreauto
imx6dlsabresd
imx6qsabreauto
imx6qsabresd
imx6slevk
imx6solosabreauto
imx6solosabresd
imx6sxsabresd
imx6sxsabreauto
imx6sllevk
imx7dsabresd
imx7ulpevk
imx8qmmek
imx8qxpmek
imx8mqevk
imx8mmevk

-b <build dir>指定由fsl-setup-release.sh腳本創(chuàng)建的構(gòu)建目錄的名稱。

如使用的SOC是imx6ull，可使用NXP官方的評(píng)估板imx6ull14x14evk的配置，按照以下形式執(zhí)行fsl-setup-release.sh腳本

DISTRO=fsl-imx-x11 MACHINE=imx6ull14x14evk source fsl-setup-release.sh -b Build_x11

3.2 構(gòu)建image

Yocto項(xiàng)目在不同層中都提供了可供使用的構(gòu)建映像方法， poky層提供了一些映像，meta-freescale和meta-freescale-distro提供了其他一些，并且在meta-fslbsp-release層中也提供了構(gòu)建映像的配方。下表列出了各種關(guān)鍵映像，其內(nèi)容以及提供圖像配方的圖層。

i.MX Yocto工程映像

知道了有哪些可以構(gòu)建的映像，現(xiàn)在就可以開始構(gòu)建了。Yocto Project構(gòu)建使用bitbake命令。例如，bitbake <component>生成命名的組件。

使用以下命令，構(gòu)建core-image-base映像，-k表示發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)不退出，繼續(xù)構(gòu)建部件

bitbake -k core-image-base

由于每個(gè)組件構(gòu)建都具有多個(gè)任務(wù)，例如取代碼，配置，編譯，打包以及部署到目標(biāo)rootfs。 bitbake映像構(gòu)建將收集映像所需的所有組件，并按每個(gè)任務(wù)的依存關(guān)系進(jìn)行構(gòu)建，第一個(gè)構(gòu)建是工具鏈以及構(gòu)建組件所需的工具。這一過程需要花費(fèi)很長時(shí)間，時(shí)間的長短很大程度上取決于網(wǎng)速的快慢

bitbake也提供了各種有用的選項(xiàng)來開發(fā)單個(gè)組件，這需要使用bitbake參數(shù)運(yùn)行，這里就不進(jìn)行展開了。構(gòu)建完成了，相關(guān)部署好的包會(huì)保存在配置時(shí)指定目錄下的tmp/deploy/images/imx6ull14x14evk目錄中，里面包含了編譯好的uboot、內(nèi)核鏡像、設(shè)備樹，根文件系統(tǒng)等等，可直接燒寫到啟動(dòng)設(shè)備上。

構(gòu)建好的相關(guān)內(nèi)容如下圖所示：

4、總結(jié)

介紹了i.MX官方提供的Yocto工程的構(gòu)建流程，至于構(gòu)建的細(xì)節(jié)并沒有詳細(xì)的進(jìn)行展開。如果想深入的理解Yocto，達(dá)到能夠使用Yocto為自己的硬件定制映像的境界，這僅僅是一個(gè)開始。還需要去閱讀Yocto官方手冊(cè)，弄懂配置腳本中做了哪些工作，Yocto項(xiàng)目中的recipes是如何編寫的

參考：i.MX_Yocto_Project_User's_Guide.pdf

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