MYS-6ULX-IOT 开发板测评——Yocto 创建嵌入式 Linux 发行版

阿基米东

准备开发资源

　　下载 MYS-6ULX 相关开发资源：https://down.myir-tech.com/MYS-6ULX/

　　MYiR 会不定期更新资源，通常下载前面两个就可以了，前者包含四个目录：01-Document、02-Images、03-Tools 和 04-Source，后者是打包好的 Yocto 软件包，使用它可以加快构建速度。
　　进入 04-Source 目录，并将其中的 fsl-release-yocto.tar.gz，MYiR-iMX-Linux.tar.gz，MYiR-iMX-uboot.tar.gz 解压缩到本地。并把 Yocto-downloads.tar.xz 解压缩为 fsl-release-bsp。整个工作空间的目录结构是这样的：
~/workspace_hd/IoT/MYS-6ULX-IOT/04-Source||__ fsl-release-yocto　　|__ fsl-setup-release.sh　　|__ sources　　|__ downloads -> ../fsl-release-bsp/downloads　　|__ ......|__ fsl-release-bsp　　|__ downloads　　　　|__ ......　　　　|__ bash-4.3.30.tar.gz　　　　|__ busybox-1.24.1.tar.bz2　　　　|__ linux-4.1.tar.xz　　　　|__ ......|__ MYiR-iMX-Linux（commit ceddaea8e4941d173dfa61b62d6d09c207f5582）|__ MYiR-iMX-uboot（commit 4ade113b07bf233a2c120eca1558567643751044）　　注意：我在 fsl-release-yocto 创建了软链接 downloads，指向 ../fsl-release-bsp/downloads；同时在家目录创建了软链接 MYiR-iMX-Linux 和 MYiR-iMX-uboot，分别指向 04-Source 的 MYiR-iMX-Linux 和 MYiR-iMX-uboot。
部署编译工具链

　　我们的开发主机是 Ubuntu 16.04 64bit 发行版，下载并解压 MYS-6ULX 开发资源包和 Yocto 第三方软件包。
　　为了顺利编译 Linux，我们还需要为开发主机安装一些必备软件包：
$ sudo apt-get install build-essential git-core libncurses5-dev \flex bison texinfo zip unzip zlib1g-dev gettext u-boot-tools \g++ xz-utils mtd-utils gawk diffstat gcc-multilib python git \make gcc g++ diffstat bzip2 gawk chrpath wget cpio　　MYiR 为我们提供了两个编译器，存放于 03-Tools/Toolchain 目录，其中一个是 Linaro 提供的，另一个是由 Yocto 构建的，为了和文件系统统一，建议使用 Yocto 提供的编译工具链。

• Linaro 交叉编译器：gcc version 4.9.3 20141031 (prerelease) (Linaro GCC 2014.11)
  
• Yocto 交叉编译器：gcc version 5.3.0 (GCC)
  

　　Yocto 提供的工具链有两种，一种是底层开发的 meta-toolchain，另一种是用于应用开发的工具链。前者和 Linaro 类似，后者包含应用开发中的相关库，可以直接使用 pkg-config 工具来解决头文件或库文件的依赖关系。
　　MYS-6ULX 的资源包中有提供两种 Yocto 交叉编译工具链：

• 不包含 Qt5 的应用工具链：myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
  
• 包含 Qt5 相关库的应用工具链：myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
  
• 底层开发的 meta-toolchain：myir-imx-fb-glibc-x86_64-meta-toolchain-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
  

　　可以看到，MYiR 提供的 Yocto 编译器是 SDK 工具包的方式，我们需要安装SDK包后才能使用。安装方法如下：

• 以普通用户权限执行对应的 shell 脚本；
  
• 运行中会提示安装路径，默认在 /opt 目录，如果安装多个工具链，注意要指定不同目录；
  
• 接着会提示输入用户密码以获取写入目录的权限；
  
• 安装完毕，使用“source”或“.”命令加载工具链环境到当前终端。
  

　　安装完成后，当需要在终端进行交叉编译时，只需要执行以下命令即可配置编译环境：
$ source /opt/myir-imx-fb/4.1.15-2.0.1/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi　　或者
$ source /opt/myir-imx-fb-meta/4.1.15-2.0.1/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi　　注意：如果通过 bitbake 在 Yocto Project 中构建 Linux 系统，则不需要手动执行上面的命令配置编译环境。
Yocto Project 简介

　　我们接下来会通过 Yocto 构建 Linux 系统，在开始之前，先对 Yocto Project 作个简单的介绍：
　　Yocto Project 提供了一个开源的、高质量的基础设备和工具，以帮助开发人员创建自己的定制 Linux 发行版，用于任何硬件架构及跨多个细分市场。Yocto Project 旨在为开发人员提供一个良好的开端。它还有其他一些项目，包括 Poky 构建系统、Autobuilder 自动构建和测试系统及嵌入式 GLIBC（EGLIBC）C 库。
　　对于那些熟悉 Buildroot 发布环境的开发者而言，Yocto 是另一个框架，支持更多的功能，如更多的存储包等。换言之，Yocto 更加全面。
　　通过 Yocto Project，设计师可以在 MYS-6ULX-IOT 平台上定制嵌入式 Linux 发行版——使设计师能聚焦于产品本身，而不是创建定制发行版带来的复杂性。
　　如果是第一次接触 Yocto，可能会对其中有一些名词和概念感到陌生，比如 bitbake、metadata、recipes、layer 等等。
　　假如用烹饪一桌酒席来形容构建 Linux 发行版，那么 Yocto 就是饭店名，Poky 就是厨房（以及提供作为参考的菜的搭配套餐），Metadata 就是烹饪资源（.bb/.bbappend 表示配方/配上上的贴士，.conf 表示厨房里的管事的小组长），Layers 就是菜谱的分类（如川菜谱、粤菜谱），Bitbake 就是厨师，Output 就是得到的一桌酒席。
使用 Yocto 构建系统

　　切换到 04-Source/fsl-release-yocto 目录，执行如下命令：
$ DISTRO=myir-imx-fb MACHINE=mys6ull14x14 source fsl-setup-release.sh -b build-myir　　MYiR 已经为我们做了很多工作，我们只需要指定发行版（DISTRO）和设备（MACHINE），并指定工作目录 build-myir 即可（缺省为 build）。以上命令会创建工作目录 build-myir 及相关配置文件，之后会在此目录下构建镜像。
　　执行脚本后会先要求阅读并同意版权声明后才会进入构建过程，所以第一次构建需要连接互联网，以便通过 EULA 验证。
　　build-myir/conf 目录下是当前构建的配置文件。在上面的初始化中，会构建适合于 mys6ull14x14 的镜像，也可以在 local.conf 文件中修改 MACHINE 变量来构建适合 mys6ull14x14 的镜像。Yocto 支持在同一个构建任务下构建多个设备。
　　注意：如果打开一个新的终端应该执行的是 $ source setup-environment build-myir，而不需要指定 DISTRO 和 MACHINE。
　　之后在 build-myir 目录执行以下命令开始构建：
$ bitbake core-image-minimal　　这里构建的 target 可以是 core-image-minimal、core-image-base、core-image-sato、fsl-image-qt5 等等，甚至是 meta-toolchain 或者一个 recipe。
　　Yocto 第一次构建需要很长时间，取决于计算机的 CPU 核心数和硬件读写速度。Yocto 建议使用八核和 SSD 硬盘以加快构建速度。第一次构建完成后会生成缓存，后面修改的构建，时间会减少很多。为了节省时间，我们这里构建的是 minimal 版本的文件系统，在 i5 四核 64 bit Ubuntu 上编译了大约三个小时。
　　构建完成后会在 tmp/deploy/images/mys6ull14x14/ 目录下生成不同的文件。生成的文件中，有一些是链接文件，包括 uboot、kernel、dtb、rootfs。我把其中的 u-boot.imx、zImage、zImage-mys-imx6ull-14x14-evk-gpmi-weim.dtb 和 core-image-minimal-mys6ull14x14.tar.bz2 拷贝到 Windows，通过 MfgTool 工具烧录到 MYS-6ULX-IOT 开发板即可。

　　烧录刚刚构建的 core-image-minimal，连接串口并打开 minicom，上电启动可以查看一些版本信息，确认烧录成功。
　　u-boot 信息：
U-Boot 2016.03-mys-6ulx+g4ade113 (Jun 05 2018 - 22:32:21 +0800)　　kernel 信息：
# uname -aLinux mys6ull14x14 4.1.15-1.2.0+gcecddae #1 SMP PREEMPT Tue Jun 5 22:11:14 CST 2018 armv7l GNU/Linux# cat /proc/versionLinux version 4.1.15-1.2.0+gcecddae (rudy@OptiPlex-7050) (gcc version 5.3.0 (GCC) ) #1 SMP PREEMPT Tue Jun 5 22:11:14 CST 2018# cat /etc/issueFreescale i.MX Release Distro 4.1.15-2.0.1 \n \l# cat /etc/version20180605133253# cat /etc/timestamp20180605143853