在 STM32MP1 上使用 Yocto 建置 Linux 系統 3

前言

繼先前建立好基楚的系統後，我們已經加入了 meta-bootlinlabs Layer。本文會接續之前建立的環境，開始加入自訂的 Machine。

主要內容

BSP Layer

BSP Layer 是 Layer 的一種，它通常會包含目標機器的硬體配置、Bootloader、Kernel、Display Support。常以 meta-<bsp-name> 命名，裡面會有 machnes 資料夾。

如果我們想知道該 BSP Layer 它支援了哪些機器，我們可以在該 Layer 中，觀察它的 conf/machine/*.conf。目標機器的配置檔會以 MACHINE.conf 命名。

但更好的方式是，該 BSP Layer 有完善的 README，讓我們可以直接參考。

Machine 常見的配置項

TARGET_ARCH 該機器的硬體架構，例: arm, aarch64
PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel 預設使用的 Kernel
MACHINE_FEATURES 提供的硬體特性清單，例: usbgadget, usbhost, screen, wifi, bluetooth
SERIAL_CONSOLES 要使用的序列埠與通訊速度，它會被傳給Kernel 做為 console 的參數。例: 115200;ttyS0
KERNEL_IMAGETYPE 要編譯的映像檔種類，例: zImage, uImage

Bootloader 常見的配置項

SPL_BINARY 如果有 SPL (Secondary Program Loader)，指定此 SPL 的名稱。預設是空字串。
UBOOT_SUFFIX UBOOT的後綴，例: img。預設是 bin。
UBOOT_MACHINE 目前機器所使用的配置檔。
UBOOT_ENTRYPOINT Bootloader 的進入點。例: 0xC0800000
UBOOT_LOADADDRESS Bootloader 載入位置。
UBOOT_MAKE_TARGET Makefile 的目標，預設是 all

Kernel 常見的配置項

Kernel 的配置也會撰寫在 <machine>.conf 中

PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel 指定要使用的 Kerenl Package
PREFERRED_VERSION_linux-yocto = “5.10%” 指定要使用的版本

SRC_URL 必須提供 Kernel 配置檔，並命名為 defconfig。

1SRC_URL += "file://defconfig		\
2			file://nand-support.cfg	\
3			file://ethernet-support.cfg \
4			"

Kernel Metadata 常見的配置項

LINUX_KERNEL_TYPE
- standard (預設)
- tiny
- preempt-rt
KERNEL_FEATURES 提供的 Kernel 特性清單

資料夾結構

bsp/
cfg/

features/ 例: features/smp.scc KERNEL_FEATURES += “features/smp.scc”

1 define KFEATURE_DESCRIPTION "Enable SMP"
2 kconf hardware smp.cfg
3 patch smp-support.patch

ktypes/
patches/

調整 Kernel 配置

調整 Kernel 配置時，我們可以以提供 defconfig 的方式進行。或是提供 Configure Fragments 進行調整。

提供 defconfig

 1# 配置 Kernel
 2bitbake -c kernel_configme linux-yocto
 3
 4# 手動調整 Kernel 選項
 5bitbake -c menuconfig linux-yocto
 6
 7# 產生 .config
 8bitbake -c savedefconfig  linux-yocto
 9
10# 我們再自行將 .confg 存為 defconfig

提供 Configure Fragments

 1# 配置 Kernel
 2bitbake -c kernel_configme linux-yocto
 3
 4# 手動調整 Kernel 選項
 5bitbake -c menuconfig linux-yocto
 6
 7# 產生 Configure Fragments
 8bitbake -c diffconfig linux-yocto
 9
10# 確認 Configure Fragments 是否有正確被套用
11bitbake -c kernel_configcheck -f linux-yocto

建立 bootlinlabs Machine

我們可以參考 meta-st-stm32mp/conf/machine 的配置進行 bootlinlabs Machine 的建立。

 1pushd ../meta-bootlinlabs
 2
 3# 建立 machine 資料夾
 4mkdir conf/machine
 5
 6# 建立 bootlinlabs 配置檔
 7echo 'require conf/machine/include/st-machine-common-stm32mp.inc' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
 8echo 'require conf/machine/include/st-machine-providers-stm32mp.inc' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
 9echo '' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
10echo 'DEFAULTTUNE = "cortexa7thf-neon-vfpv4"' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
11echo 'require conf/machine/include/tune-cortexa7.inc' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
12echo '' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
13echo 'BOOTSCHEME_LABELS += "trusted"' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
14echo 'STM32MP_DT_FILES_DK += "stm32mp157f-dk2"' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
15echo 'FLASHLAYOUT_CONFIG_LABELS += "sdcard"' >> conf/machine/bootlinlabs.conf
16popd

修改 conf/local.conf 內的 MACHINE，並重新編譯。

1sed -i 's/^MACHINE.*/MACHINE ?= "bootlinlabs"/g' conf/local.conf
2bitbake core-image-minimal

我們可以在 ${BUILDDIR}/tmp/deploy/images/**bootlinlabs**/ 看到我們所建立的新 Machine。

 1$ ls tmp/deploy/images/bootlinlabs/
 2arm-trusted-firmware
 3bootloader
 4core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202_nand_4_256_multivolume.rootfs.ubi
 5core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202_nand_4_256_multivolume.ubinize.cfg.ubi
 6core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202_nand_4_256.rootfs.ubi
 7core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202_nand_4_256.rootfs.ubifs
 8core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202_nand_4_256.ubinize.cfg.ubi
 9core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202.rootfs.ext4
10core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202.rootfs.manifest
11core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202.rootfs.tar.xz
12core-image-minimal-bootlinlabs-20210812144202.testdata.json
13core-image-minimal-bootlinlabs.ext4
14core-image-minimal-bootlinlabs.manifest
15core-image-minimal-bootlinlabs_nand_4_256_multivolume.ubi
16core-image-minimal-bootlinlabs_nand_4_256_multivolume.ubinize.cfg.ubi
17core-image-minimal-bootlinlabs_nand_4_256.ubi
18core-image-minimal-bootlinlabs_nand_4_256.ubifs
19core-image-minimal-bootlinlabs_nand_4_256.ubinize.cfg.ubi
20core-image-minimal-bootlinlabs.tar.xz
21core-image-minimal-bootlinlabs.testdata.json
22flashlayout_core-image-minimal
23kernel
24scripts

Distro Layer

通常 Distro Layer 會包含 Libc，initialization script, splash screen, … 等, 相關的配置會記錄在 conf/distro/<distro>.conf 中。

在 <distro>.conf 中必須包含 DISTRO 變數。例:

 1require conf/distro/poky.conf
 2
 3DISTRO = "distro"
 4DISTRO_NAME = "distro description"
 5DISTRO_VERSTION = "1.0"
 6
 7MAINTAINER = "..."
 8
 9# 提供的特性清單
10DISTRO_FEATURES = "..."
11
12# 提供的特性清單，它同時會作用在 MACHINE_FEATURES 
13COMBINED_FEATURES = "..."
14
15# Toolchain
16TCMODE = "..."

小結

本次實做的部份比較少，重心主要放在瞭解 machine，distro 的配置。

前言