yocto recipe : (1) 撰寫 recipe

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此篇文章介紹如何透過 yocto 的 utilities 來產生 recipe. 而完成的 recipe 又如何加入到 image.

yocto 相關工具介紹

有三個適用於 layer 與 recipe 相關的 utilities.

  1. bitbake-layers: 負責 (1) 建立 layer. (2) 修改 bblayers.conf. (3) 查看 layer 底下的 recipes
  2. recipetool: 用於建立一個 recipe 和新增/修改 recipe. 這邊 recipe 在 yocto 即是 xx.bb 或 xx.bbappend 檔案
  3. devtool: 定位在開發測試上. devtool 會建立一個獨立的 workspace layer. 讓開發者於此建立/修改 recipe 與 patch source code. 在不修改原有設定下與現有 layers 進行整合測試. 完畢之後可以再透過 devtool 新增或更新到 layer 裡

利用 utilities 撰寫 recipe 的時候. 要確保所屬的 layer 是存在於 bblayer.conf. 不然執行 bitbake [recipe basename] 會找不到相關的 recipe.

yocto 事前準備

以 core-image-miniaml recipe 為例子. core-image-miniaml 會產生系統所需的 image 相關檔案. 接著利用 bitbake-layers 建立自己的 layer 於 build 目錄底下. 再透過 bitbake-layers 把 layer 加入到 bblayers.conf 設定檔. 

[yijyun@localhost poky]$ . oe-init-build-env
[yijyun@localhost build]$ bitbake core-image-minimal
[yijyun@localhost build]$ bitbake-layers create-layer meta-layer
[yijyun@localhost build]$ bitbake-layers add-layer meta-layer
[yijyun@localhost build]$ ls
bitbake-cookerdaemon.log  cache  conf  downloads  meta-layer  sstate-cache  tmp

新增 recipe

以 devtool 與 recipetool 個別示範如何產生 recipe. 步驟有參閱[1][2][3]在做些修改. 經由工具產生 recipe 的時候, 若是 source code 來源(e.g. git, ftp, tar, etc.)以及編譯方式(cmake, make, etc.)是可以被解析的. 經工具所產生的 recipe 幾乎都不需要多做修改. 而以下說明兩個範例各自的情境:

  • devtool 範例: 使用 GIFLIB 套件. 由於 GIFLIB 基於 autotool, configure 與 Makefile. devtool 可以分析並幫助我們產生無須修改的 recipe.
  • recipetool 範例: 這邊以自身撰寫程式的經驗. 程式只會有 header file 與 source file. 並搭配 Makefile 來編譯的專案. 所以 recipetool 產生的 recipe 需要修改.

1. devtool 指令

devtool 產生 recipe 時候, 會先建立一個 workspace layer, 並在目錄底下產生 giflib recipe. 由於 source code 格式符合 yocto, 產生出來的 recipe 並不需要額外修改. 

[yijyun@localhost build]$ devtool add giflib git://git.code.sf.net/p/giflib/code
[yijyun@localhost build]$ ls . workspace/recipes/giflib/
.:
bitbake-cookerdaemon.log  cache  conf  downloads  meta-layer  sstate-cache  tmp  workspace

workspace/recipes/giflib/:
giflib_git.bb

接著 devtool build giflib 來進行編譯. 這邊只有單純進行編譯的動作而已. 

[yijyun@localhost build]$ devtool build giflib
[yijyun@localhost build]$ ls tmp/work/i586-poky-linux/giflib/5.1.4+git999-r0/
configure.sstate   giflib-5.1.4+git999  package         pkgdata  recipe-sysroot         sysroot-destdir
debugsources.list  image                packages-split  pseudo   recipe-sysroot-native  temp

執行 devtool build-image core-image-minimal 把 giflib 打包成 rpm package 並加入到 core-image-minimal 的 image 裡面. 之後可以看到 giflib ${WORKDIR} 底下多了 deploy-rpms 目錄. 同樣在 tmp/deploy/rpm/i586/ 目錄與 core-image-minimal 的 rootfs 目錄底下皆有 giflib 的相關檔案 

[yijyun@localhost build]$ devtool build-image core-image-minimal

[yijyun@localhost build]$ ls tmp/work/i586-poky-linux/giflib/5.1.4+git999-r0/deploy-rpms/i586/
giflib-5.1.4+git999-r0.i586.rpm  giflib-dbg-5.1.4+git999-r0.i586.rpm  giflib-dev-5.1.4+git999-r0.i586.rpm

[yijyun@localhost build]$ ls tmp/deploy/rpm/i586/ | grep giflib
giflib-5.1.4+git999-r0.i586.rpm
giflib-dbg-5.1.4+git999-r0.i586.rpm
giflib-dev-5.1.4+git999-r0.i586.rpm

[yijyun@localhost build]$ ls tmp/work/qemux86-poky-linux/core-image-minimal/1.0-r0/rootfs/usr/lib/
libgif.so.7  libgif.so.7.0.0  libkmod.so.2  libkmod.so.2.3.2  opkg

上述過程都沒有任何問題後. 再用 devtool finish giflib meta-layer. 把 giflib recipe 加入到自己建立的 meta-layer 底下. 以上就是經由 devtool 完成 recipe 的過程 

[yijyun@localhost build]$ devtool finish giflib meta-layer

[yijyun@localhost build]$ ls meta-layer/recipes-giflib/giflib/
giflib_git.bb

2. recipetool 指令

以自行撰寫的 hello project 為例子. 首先建立 meta-layer/recipes-myproject/myproject/files 目錄, 並把程式放置於此. 程式的內容如下: 

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ ls meta-layer/recipes-myproject/myproject/files/
hello.c  hello.h  hellolib.c  Makefile

補充:
這邊目錄名稱取為 files. 主要是 yocto 預設搜尋檔案的路經關係. 可用 bitbake -e myproject| grep ^FILESPATH= 來觀看 

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ bitbake -e myproject| grep ^FILESPATH= | sed 's/:/\n/g'
FILESPATH="/root/GitHub_Code/poky/build/meta-layer/recipes-myproject/myproject/myproject-1.0/poky
...
/root/GitHub_Code/poky/build/meta-layer/recipes-myproject/myproject/files/"

hello.h header file 純粹 extern hellowlib.c 的 LibHellowWorld 函數.

#ifndef HELLO_EXAMPLE_H
#define HELLO_EXAMPLE_H
/*
 * Example function
 */
extern void LibHelloWorld(void);

#endif /* HELLO_EXAMPLE_H */

hellolib.c 實作 LibHellowWorld 函數. 單純輸出訊息 

#include <stdio.h>
#include "hello.h"

void LibHelloWorld()
{
  printf("Hello World (from a shared library!)\n");
}

hell.c. 輸出訊息並引用 lib 的輸出函數 

#include <stdlib.h>
#include "hello.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
  printf("Hello Yocto World...\n");
  LibHelloWorld();
  return 0;
}

Makefile 撰寫如何編譯此專案的規則. 若是編譯過程有發生 No GNU_HASH in the elf binary 錯誤. 可參閱 [6] 

SRCS := $(wildcard *.c)
OBJS := $(SRCS:.c=.o)
# hello
HELLO_OBJS := $(filter hello%.o, $(OBJS))
TARGET_HELLO := hello
# targets
TARGET :=  $(TARGET_HELLO)
# varables used in yocto
bindir ?= /usr/bin

LIBS :=

.PHONY: clean all

all: $(TARGET)

%.o : %.c
 $(CC) -c $< -o $@ ${LDFLAGS} ${LIBS}

$(TARGET_HELLO) : $(OBJS)
 $(CC) $(HELLO_OBJS) -o $@ ${LIBS} ${LDFLAGS}

install:
 install -d $(DESTDIR)$(bindir)
 install -m 755 $(TARGET_HELLO) $(DESTDIR)$(bindir)/

最後需要修改 myproject.bb 檔案. 由於採用 Makefile 格式, 只需要修改兩個地方即可.
(1) 修改 SRC_URI 為 file://*. 由於只存在 source codes 於 files 目錄. 但是並沒有指定是那些檔案. 所以用 * 來表示所有檔案
(2) 設定 S 為 ${WORKDIR}. 指定 build 的目錄所在位置. 

LICENSE = "CLOSED"
LIC_FILES_CHKSUM = ""

# modify SRC_URI from "" to "file://*"
SRC_URI = "file://*"

# add this line.
# P.S. S => The location in the Build Directory where unpacked recipe source code resides.
S = "${WORKDIR}"

do_configure () {
}
do_compile () {
 oe_runmake
}
do_install () {
 oe_runmake install 'DESTDIR=${D}'
}

在執行 bitbke myproject 進行編譯. 可以看到編譯成功以及所產生的相關檔案. 以上就是 recipetool 的方法. 

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ bitbake myproject
yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ ls tmp/work/i586-poky-linux/myproject/1.0-r0/
...
hello              hellolib.c  image       myproject-1.0    packages-split  pseudo   root

新增 recipe 於 image

新的 recipe 撰寫完畢後, 便要想辦法加入到 image 裡面. 而 [4] 有列出幾種方式.
然而我的目標是不修改其他 recipe下, 把新的 recipe 加入到 image 裡, 所以採用修改 local.conf 的方式, 如下所示

  • 修改 local.conf

    • 在 local.conf 的 IMAGE_INSTALL 變數中添加所需的 recipe
    IMAGE_INSTALL_append = " [recipe_basename]" (文件不推薦這種寫法 IMAGE_INSTALL += "[recipe_basename]")
    # e.g. IMAGE_INSTALL_append = " strace"

    若如果想限制於特定產生 image 的 recipe
    IMAGE_INSTALL_append_pn-core-image-minimal = " [recipe_basename]"
    # e.g. IMAGE_INSTALL_append_pn-core-image-minimal = " strace"

    IMAGE_INSTALL 定義:
    Specifies the packages to install into an image. The IMAGE_INSTALL variable is a mechanism for an image recipe and you should use it with care to avoid ordering issues.

以上述的兩個 recipes 來說, 只需要在 build/local.conf 加入此行 

# append this line on build/local.conf
IMAGE_INSTALL_append = " giflib myproject"

先查看 rootfs 底下的檔案. 目前是沒有 giflib 與 myproject. 接著 bitbake core-image-minimal. 再次查看就會看到相關的檔案被安裝了. 

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ ls tmp/work/qemux86-poky-linux/core-image-minimal/1.0-r0/rootfs/usr/lib/
libkmod.so.2  libkmod.so.2.3.2  opkg

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ bitbake core-image-minimal

yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ ls tmp/work/qemux86-poky-linux/core-image-minimal/1.0-r0/rootfs/usr/lib/
libgif.so.7  libgif.so.7.0.0  libkmod.so.2  libkmod.so.2.3.2  opkg
yijyun@yijyun-wd-disk:/root/GitHub_Code/poky/build$ ls tmp/work/qemux86-poky-linux/core-image-minimal/1.0-r0/rootfs/usr/bin/
cmp         env       gifclrmp  hello           less           nc        readlink   shuf     time        unzip                wall.sysvinit
...
clear     dumpleases  gifbuild  head      last.sysvinit   mkfifo         printf    sha256sum  tftp     unlink      wall                 yes

Reference

  1. Building your own recipes from first principles
  2. Yocto Project Development Tasks Manual - 4.3. Writing a New Recipe
  3. Yocto Project Linux Kernel Development Manual - 2.4. Using devtool to Patch the Kernel
  4. Yocto Project Development Tasks Manual - 4.2. Customizing Images
  5. BitBake User Manual
  6. How to fix : ERROR: do_package_qa: QA Issue: No GNU_HASH in the elf binary

留言

  1. Neil2021年3月8日 凌晨2:15

    請問是不是哪裡少寫了recipetool create之類的指令?

    回覆刪除
    回覆
    1. Yuan2021年7月28日 凌晨1:32

      在「補充」那一個段落，之後執行

      ```bash
      recipetool create -o myproject.bb files
      ```

      刪除

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