yocto project ハンズオンプレゼン用資料

Yocto Project ハンズオンYocto Project 勉強会 #2

岩松信洋

2014年 9月 27日

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▶ 会場スポンサー: 株式会社豆蔵

▶ ビルド用マシンスポンサー: 株式会社さくらインターネット

自己紹介

▶ 岩松信洋（いわまつのぶひろ）/ @iwamatsu

▶ Yocto Project meta-renesas メンテナ (Renesas ARMSoCs)

▶ U-Boot SH / Renesas ARM SoCs メンテナ▶ Debian Project Officail Developer

Agenda

1. Yocto Project とは

2. Poky とは

3. ハンズオンについて

4. ドキュメントの表記について

5. 開発環境構築 Pokyディレクトリレイアウト

6. Linux OS イメージをビルドする

7. Linux OSイメージを起動する

8. カスタムイメージレシピを作成する

9. カスタムイメージレシピをビルドし起動する

10. 実機向けイメージをビルドする

11. 付録: レシピの内容を見る

Yocto Projectとは

Yocto Project とは

▶ Yocto Project（https://www.yoctoproject.org/）はThe Linux Foundationが後援する組込み Linux に特化したコラボレーション・プロジェクト。

▶ プロジェクト名にある Yocto（ヤクト）は国際単位系(SI)における最小単位の一つで、10−24 を意味する。

▶ Linuxディストリビューション構築に必要なビルドツールやソフトウェアのビルドに必要な情報、操作用 GUIなどの異なった要素を持ったいくつかのプロジェクトによって開発プロセスを構成する形をとっている。

▶ ユーザは Poky と呼ばれる各プロジェクトの成果がまとめられたツールを使ってユーザ自身でソフトウェアのビルドを行い、独自の Linuxディストリビューションを構築する。

https://www.yoctoproject.org/

Pokyとは

Pokyとは

▶ 組み込み向け Linux ディストリビューションビルドツール。

▶ eglibc, prelink, pseudo, swabber などのツールが含まれる。

▶ x86 (32bit と 64 bit), ARM, MIPS, PPC のアーキテクチャをサポートしている。

▶ ビルドシステムとコアとなるメタデータ（レシピ）をOpenEmbedded コミュニティと共に開発し、共有している。

Pokyとは

▶ Layer構造を使うことによって、メタデータ（レシピ）の再利用を簡単にしている。

▶ deb、ipk、rpm パッケージフォーマットをサポートしている。

▶ 6ヶ月毎のリリースサイクルを持っている。▶ 最新の安定板カーネル、ツールチェイン、ソフトウェア、ドキュメントを提供する。

▶ Eclipse plugin, Application Development Toolkit (ADT)等を提供する。

ハンズオンについて


本ハンズオンでは Yocto Project で公開されている Poky を使って Linux OS イメージを構築、起動、イメージの修正等を行う。Poky の基本的な使い方が理解できることを目的とする。本ハンズオンで利用する環境は以下の通り。

▶ Poky: バージョン 1.6.1

▶ 利用する Linux ディストリビューション : Ubuntu12.04 LTS

▶ ターゲットハードウェア : QEMU/ARM

▶ ビルド用マシン: CPU 12コア/ メモリ 64GB / ディスク 100GB (さくらインターネットさん提供)


今回主催者側でビルド用マシンを用意しています。参加登録時に SSH公開鍵の送付をお願いしています。各自そのSSH 環境でビルド用マシンにログインしてください。端末として GNU/Linux をお使いの方は以下のようにしてログインできます。

$ ssh ubuntu@ビルド用マシンの IPのアドレス

ドキュメントの表記について

ドキュメントの表記について

▶ コマンドの $ はユーザによる実行を意味する。▶ コマンドの # は root による実行を意味する。▶ コマンドの \は続けて入力することを意味する。▶ テキストファイル変更方法は全て vi で統一しています。emacs などを使いたい方は別途インストールすること。

$ sudo apt-get install emacs

開発環境構築

開発環境構築まず開発環境を構築します。Poky を利用する使ってビルドするために必要なソフトウェアをビルド用マシンにインストールする。

1. sudo apt-get update を実行する

$ sudo apt-get update

2. sudo apt-get upgrade を実行する

$ sudo apt-get upgrade

3. 開発環境に必要なパッケージをインストールする

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

Pokyのダウンロード


Yocto Projectで提供されているリファレンスビルドシステム、Pokyをダウンロードする。

1. ホームディレクトリに移動する

$ cd

2. yocto ディレクトリを作成し、移動する

$ mkdir yocto$ cd yocto

3. Poky の Gitリポジトリをクローンする

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


4. poky ディレクトリに移動する

$ cd poky

5. yocto-1.6.1 タグを yocto-handson ローカルブランチとしてチェックアウトする。

$ git checkout -b yocto-handson yocto-1.6.1

Pokyディレクトリレイアウト

PokyディレクトリレイアウトPokyのディレクトリがどのようになっているのか確認する。

$ lsLICENSE README.hardware documentation meta-selftest meta-yocto oe-init-build-env scriptsREADME bitbake meta meta-skeleton meta-yocto-bsp oe-init-build-env-memres

▶ LICENSE: Pokyで提供されるレシピ等のライセンス▶ bitbake: BitBake ユーティリティ▶ documentation: ドキュメントソース▶ scripts: サポートスクリプト▶ meta/conf: 主要な設定ファイル群。bitbake の設定やリファレンスボード用の設定など。

▶ meta/classes: BitBake クラスファイル群▶ meta/recipes-* : レシピ▶ meta-yocto : Yocto で管理されるレシピ等

Linux OS イメージをビルドする

Linux OS イメージをビルドするPokyで提供されるリファレンスイメージ

▶ core-image-minimalUnix の基本的な操作ができる Linux OS イメージを提供するレシピ

▶ core-image-satomatchbox をベースとした Linux OS イメージを提供するレシピ

▶ core-image-x11x11 の基本部分を含んだ Linux OS イメージを提供するレシピ

▶ core-image-westonWayland/Weston の基本部分を含んだ Linux OS イメージを提供するレシピ

▶ core-image-lsbLinux Standard Base に準拠した Linux OS イメージを提供するレシピ

BitBake が動作する環境の構築

▶ Pokyでは BitBakeと呼ばれるビルドツールを使ってLinux OS イメージをビルドする。

▶ BitBake は専用の環境変数を設定しないと正しく動作しない。

▶ Pokyにはこの環境変数を設定するためのツールoe-init-build-env が用意されているので、これを実行する。


1. ˜/yoctoディレクトリに移動する

$ cd ~/yocto

2. oe-init-build-env を実行する

$ source poky/oe-init-build-env build_qemuarm

3. pwd コマンドを実行し、カレントディレクトリを確認する

$ pwd/home/ubuntu/yocto/build_qemuarm


▶ oe-init-build-env 実行後、/home/ubuntu/yocto/build qemuarm ディレクトリに移動していることを確認する。

▶ build qemuarm ディレクトリには conf ディレクトリがあり、この中に bblayers.conf と local.conf の２つのファイルが作成されている。この 2つのファイルの内容を確認する。

conf/bblayers.confの確認

▶ bblayers.conf ではビルドに必要なレイヤーを指定する。▶ 指定されているレイヤーはビルド時に指定されているレイヤーで提供されているレシピが全て読み込まれ、ビルドに内容に反映される。

LCONF_VERSION = "6"BBPATH = "${TOPDIR}"BBFILES ?= ""BBLAYERS ?= " \/home/ubuntu/yocto/poky/meta \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto-bsp \"

BBLAYERS_NON_REMOVABLE ?= " \/home/ubuntu/yocto/poky/meta \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto \"

conf/local.confの確認と編集

▶ local.conf では bitbake に与える変数を設定する。例えば、ビルドターゲット、CPUアーキテクチャ、ソースコード格納ディレクトリ、ハードウェア機能など

▶ 今回は qemuarm をターゲットとしてビルドする。▶ ターゲットは MACHINE という変数で指定する。デフォルトでは MACHINE ??= ”qemux86”となっており、qemux86 が指定されている。

$ vi conf/local.conf......MACHINE ?= "qemuarm" <- 行頭の #を削除する

ビルド

▶ ビルドするには bitbake にビルドしたいレシピ名を指定する。

▶ 今回は core-image-minimal イメージをビルドするため、以下のように実行する。

$ bitbake core-image-minimal

Linux OSイメージを起動する


▶ ビルドが完了したら、Linux OS イメージを起動する。

$ runqemu qemuarm nographic

▶ 実行すると sudo のパスワードを求められるので、パスワード yoctohandson を入力する。

Continuing with the following parameters:KERNEL: [/home/ubuntu/yocto/build_qemuarm/tmp/deploy/images/qemuarm/zImage-qemuarm.bin]ROOTFS:[/home/ubuntu/yocto/build_qemuarm/tmp/deploy/images/qemuarm/core-image-minimal-\

qemuarm-20140926010952.rootfs.ext3]FSTYPE: [ext3]Setting up tap interface under sudo[sudo] password for iwamatsu:

.....

random: dd urandom read with 86 bits of entropy availablerandom: nonblocking pool is initialized

Poky (Yocto Project Reference Distro) 1.6.1 qemuarm /dev/ttyAMA0

qemuarm login:


▶ ログインユーザは root、パスワードなしでログインする。

▶ 終了するには以下のコマンドを実行します。注意: 必ずQEMU 上で実行すること。

# shutdown -h now

▶ QEMUが終わらない場合は Ctrl+A x （Ctrl と A を同時に押した後、xを押す）を押すと、QEMUが終了する。

カスタムイメージレシピを作成する

カスタムイメージレシピを作成する

▶ core-image-minimal のレシピは poky/meta/recipes-core/images/core-image-minimal.bbにある。

▶ ファイルを直接編集してカスタムイメージを作ってもよいが、これでは変更内容を poky内で管理することになる。

▶ 正しい方法は変更内容を管理するレイヤーを作成し、このレイヤーでレシピの変更内容等を管理すること。

▶ そのためにはまずレイヤーを作る必要がある。

カスタム用レイヤーを作成する

▶ カスタム用レイヤーを作成する場合、エディタ等で設定ファイルを一から作成する。

▶ めんどくさがりな人のためにレイヤーの雛形を作成してくれる yocto-layer スクリプトがある。

▶ 今回は yocto-layer を使った方法で説明。


1. ˜/yocto ディレクトリに移動する

$ cd ~/yocto

2. yocto-layer を実行するyocto-layer に create オプションと作成したいレイヤーの名前を指定して実行する。完了するとレイヤー名にmeta-というプレフィックスが付加されたディレクトリが作成される。

$ yocto-layer create handsonPlease enter the layer priority you’d like to use for the layer: [default: 6]Would you like to have an example recipe created? (y/n) [default: n]Would you like to have an example bbappend file created? (y/n) [default: n]

New layer created in meta-handson.

Don’t forget to add it to your BBLAYERS (for details see meta-handson$\$README).


3. meta-handson ディレクトリがあるか確認する

$ lsbuild_qemuarm meta-handson poky

core-image-minimal レシピにパッケージを追加する

▶ core-image-minimal イメージにパッケージを追加する。▶ 今回は dropbear (SSHサーバ)を追加.

▶ パッケージを追加方法はいくつかある。▶ 今回は core-image-minimal レシピに修正を加えるための core-image-minimal.bbappend ファイルを作成する方法を使う。

core-image-minimal レシピにパッケージを追加する

1. meta-handson ディレクトリに移動し、recipes-core/images ディレクトリを作成する

$ cd meta-handson$ mkdir -p recipes-core/images

2. エディタでrecipes-core/images/core-image-minimal.bbappend ファイルを開く

$ vi recipes-core/images/core-image-minimal.bbappend

3. 下記の内容を書き込み、エディタを終了する

IMAGE_INSTALL += "dropbear"

カスタムイメージレシピをビルドし起動する

カスタムイメージレシピをビルドし起動する

先ほど作成した handson レイヤーを使ったカスタムイメージレシピをビルドする。

作成したmeta-handsonレイヤーを bblayers.conf

に追加する

▶ 今の状態では meta-handson レイヤーが利用できる状態ではない。

▶ conf/bblayers.confに追加する必要がある。

1. ˜/yocto/build qemuarm に移動する

$ cd ~/yocto/build_qemuarm

作成したmeta-handsonレイヤーを bblayers.conf

に追加する

2. conf/bblayers.conf をエディタで開き、meta-handson レイヤーのパスを追加する。

$ vi conf/bblayers.conf......LCONF_VERSION = "6"

BBPATH = "${TOPDIR}"BBFILES ?= ""BBLAYERS ?= " \

/home/ubuntu/yocto/poky/meta \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto-bsp \/home/ubuntu/yocto/meta-handson \ <-handson レイヤーのパスを追加}"

BBLAYERS_NON_REMOVABLE ?= " \/home/ubuntu/yocto/poky/meta \/home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto \"

meta-handsonレイヤーが有効になっているか確認する

▶ 作成したmeta-handsonレイヤーが有効になっているか確認する。

▶ 確認するには bitbake-layers コマンドの show-layersオプションを指定する。

$ bitbake-layers show-layerslayer path priority==========================================================================meta /home/ubuntu/yocto/poky/meta 5meta-yocto /home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto 5meta-yocto-bsp /home/ubuntu/yocto/poky/meta-yocto-bsp 5meta-handson /home/ubuntu/yocto/meta-handson 6

core-image-minimal.bbappendの適用を確認する

▶ core-image-minimal レシピに修正を行うcore-image-minimal.bbappend が適用されるか確認する。

▶ 確認するには bitbake-layers コマンドの show-appendsオプションを指定して実行する。

$ bitbake-layers show-appendsParsing recipes..done.=== Appended recipes ===<中略>core-image-minimal.bb:

/home/ubuntu/yocto/meta-handson/recipes-core/images/core-image-minimal.bbappend<省略>

実際に core-image-minimal.bbappendの内容が適用されるか確認する

▶ bitbake コマンドに -e オプションを付けて実行すると指定したレシピの最終的な内容が出力される

▶ core-image-minimal.bbappend では IMAGE INSTALL 変数に dropbear を追加する修正を行っている。

▶ よって最終的なレシピではこの変更が反映されているはず。

▶ そのまま実行すると大量の出力が行われるため、grepを使って IMAGE INSTALL を検索する。

$ bitbake -e core-image-minimal | grep ^IMAGE_INSTALL=IMAGE_INSTALL="packagegroup-core-boot run-postinsts dropbear"

core-image-minimal をビルドして起動する

$ bitbake core-image-minimal$ runqemu qemuarm nographic

dropbear の動作確認

▶ 起動したら、ログインして dropbear が起動しているか確認する。

▶ ps コマンドの結果を dropbear で grep するのが簡単。

root@qemuarm:~# ps | grep dropbear274 root 2300 S /usr/sbin/dropbear -r /etc/dropbear/dropbear_rsa_hos292 root 2252 S grep dropbear


dropbear は SSH サーバとクライアントを提供しているので、ビルドサーバから起動しているイメージにログインすることもできる。

1. 起動しているイメージに割り振られている IPアドレスを確認するifconfig コマンドで割り当てられている IPとアドレスを確認できる。

root@qemuarm:~# ifconfig eth0 | grep "inet addr" <- 起動しているイメージ上で実行inet addr:192.168.7.2 Bcast:192.168.7.255 Mask:255.255.255.0


2. ビルド用マシンから起動しているイメージに SSHでログインする

2.1 作業用 PCで、もうひとつターミナルソフトウェアを立ち上げる。

2.2 新しく立ち上げたターミナルソフトウェアからビルド用マシンにログインする。

2.3 SSHでビルド用マシンから起動しているイメージにログインする。

$ ssh [email protected] <- ビルド用マシンから実行


終了するには以下のコマンドを実行します。注意: 必ず QEMU 上で実行すること。

# shutdown -h now

実機向けイメージをビルドする

実機向けイメージをビルドする

TBD

レシピの内容を見る


▶ meta/recipes-core/zlib/zlib 1.2.8.bb▶ HOMEPAGE▶ SECTION▶ LICENSE▶ LIC FILES CHKSUM▶ SRC URI▶ SRC URI[md5sum]▶ SRC URI[sha256sum]▶ RDEPENDS▶ do configure▶ do compile▶ do install


▶ meta/recipes-core/coreutils/coreutils 8.22.bb

▶ SUMMARY▶ DESCRIPTION▶ HOMEPAGE▶ BUGTRACKER▶ DEPENDS▶ EXTRA OECONF▶ PACKAGECONFIG▶ do compile prepend▶ do install append

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