系列第 8 篇|Demo 第一步:先看默认镜像怎么组成,再双 build + 模板配置编译宿主:WSL2 Ubuntu|机型对比:qemux86-64 与 genericx86-64
从本篇到第 12 篇是一条连贯动手线。动手往镜像里加 hello 之前,先弄清两件事:core-image-base 里的 Linux 内核和(可选的)apt 是怎么被配进去的;改 GRUB Logo、psplash、包管理器、时区、语言时,为什么优先改 conf / 自己的 layer,而不是改 poky 原文件。然后才在 WSL2 里把配置改正确——用 bitbake-layers创建meta-demo,为两种 MACHINE 各建一套构建目录,并共用同一份 layer(含 hello 与 conf 模板)。第 9 篇按同一原则做启动界面等定制;第 10 篇开长构建;第 12 篇用 Git 托管自定义配置。
先回想启动链——我们改的配置,最终都是在为这条链准备材料:
(虚机)QEMU 引导 → linux kernel → rootfs → init → hello(真机)UEFI/BIOS → GRUB → linux kernel → rootfs → init → services → hello可以在同一个 build/conf/local.conf 里把 MACHINE 改来改去,入门时也能跑通。但正式维护时更推荐:
一个 MACHINE 对应一个 build 目录。
好处:
本系列约定目录名:
build-qemux86-64/ → MACHINE = qemux86-64build-genericx86-64/ → MACHINE = genericx86-64qemux86-64 | runqemu;先证明「配置和 hello 没写错」 | |
genericx86-64 |
两边可以共用:hello 的 layer / recipe、IMAGE_INSTALL、国内镜像加速、并行度,以及指向同一位置的 DL_DIR / SSTATE_DIR(避免两机型重复下载、重复编译共用模块)。需要分开写进各自模板的主要是:MACHINE,以及真机更强调的 IMAGE_FSTYPES(wic / hddimg / tar.bz2)。
推荐学习顺序:先初始化并校验虚机构建目录,再做真机目录。
core-image-base 的第 7 篇选了 core-image-base 当套餐。往里加 hello 之前,先消除两个常见误会:
core-image-base.bb 里并没有写 linux-yocto;打开上游配方(只读,先别改):
meta/recipes-core/images/core-image-base.bb大约是:
SUMMARY = "A console-only image that fully supports the target device hardware."IMAGE_FEATURES += "splash"LICENSE = "MIT"inherit core-image没有 IMAGE_INSTALL = "linux-yocto" 这一行。内核是另一条链路送进来的:
MACHINE(qemux86-64 / genericx86-64) → PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = linux-yocto → 菜谱 meta/recipes-kernel/linux/linux-yocto_*.bb → 编出 bzImage(及模块) → 镜像类 / wic 把内核放进启动分区 → inherit core-image 把用户态包装进 rootfsinherit core-image 会把 IMAGE_INSTALL 默认设成:
packagegroup-core-boot | |
packagegroup-base-extended | core-image-base |
模块等常经 MACHINE 的 MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS / RRECOMMENDS 跟进 rootfs,不必在 image 配方里点名内核。
IMAGE_FEATURES += "splash" 会映射到 psplash。所以用户空间开机闪屏默认已在套餐里;第 9 篇要改的是画面内容,不是「从零再装一次」。
进入某个 build 环境后可校验:
bitbake -e virtual/kernel | grep -E '^(PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel|PN|PV)='bitbake -e core-image-base | grep "^IMAGE_INSTALL="期望:提供者是 linux-yocto,且 IMAGE_INSTALL 里能看到上面两个 packagegroup。
第 5 篇的 apt 是「系统跑起来之后再装软件」。Yocto 默认更像「做系统时就把软件装死进 rootfs」。两件容易混的事:
PACKAGE_CLASSES | 构建时 | package_rpm,不是 deb |
EXTRA_IMAGE_FEATURESpackage-management | 目标机 | core-image-base默认没有 |
所以:即便宿主 Ubuntu 上天天用 apt,编出来的 core-image-base 里通常也没有 apt。要让目标机用 apt,在 conf 里开两个开关(不要去改 core-image-base.bb):
PACKAGE_CLASSES ?= "package_deb"EXTRA_IMAGE_FEATURES += "package-management"package_deb 决定打 .deb;package-management 才把 apt / dpkg 装进镜像。只改其中一个,目标机要么没有 apt,要么包格式对不上。若保持默认 package_rpm 再打开 package-management,目标机侧是 rpm / dnf 一族,不是 apt。
具体开关和第 9 篇一起写进模板即可;这里先记住机制。
第 9 篇会改 GRUB Logo、psplash、包管理器、时区、语言。每项都能「改通」,但改法只有两类。本篇先定原则——后面加 hello 也按同一原则:
不要改 poky 里的上游原文件;把改动写进 conf 和自己的 layer。
直接在 poky 源码树里改,例如:
meta/recipes-bsp/grub/ | |
meta/recipes-core/psplash/ | |
core-image-base.bbIMAGE_FEATURES,或改 meta-poky 的 sample | |
tzdataDEFAULT_TIMEZONE | |
poky.conf 里的 IMAGE_LINGUAS |
第一次改确实最快:文件就在眼前,改完就能编。但 git pull 升级 poky 时这些改动会被覆盖或冲突;虚机 / 真机两套 build 也分不清「哪些是上游、哪些是我的」;第 12 篇无法把定制干净推进 GitHub。
meta-demo 里改(本系列采用)能写成变量的,优先写进 local.conf(以及 TEMPLATECONF 模板);必须换文件的(Logo、闪屏图),在自己的 layer 里用 .bbappend 覆盖——效果等同配置层定制,不是改原文件。
meta-demo.bbappend + 自己的 PNG | ||
IMAGE_FEATURES += "splash" 启用;换图用 bbappend | ||
core-image-base.bb | local.confPACKAGE_CLASSES + package-management | |
local.confDEFAULT_TIMEZONE = "Asia/Shanghai" | ||
poky.conf | local.confIMAGE_LINGUAS、GLIBC_GENERATE_LOCALES |
第 9 篇对每一项都会对照这两种改法,并给出方案 B 的具体步骤。
git pull 不会冲掉你的 Logo、时区、包管理开关。meta/ 保持原样,meta-demo + 两份 TEMPLATECONF 才是「我的系统」。TEMPLATECONF=... 就能得到同一套定制。.bb 等于绕开变量系统,以后更难排查「到底谁覆盖了谁」。后面加 hello,也走方案 B:自己写 recipe,再用 IMAGE_INSTALL:append 装进镜像——不要在 core-image-base.bb 里塞一行 hello。
只改 IMAGE_INSTALL 还不够,因为系统默认并不知道 hello 是什么。我们要写一个最简单的 recipe,并放进最小 layer meta-demo。这份自定义对两机型共用。
当然可以把文件随手塞进 poky 现有目录(那就是上一节的方案 A),但那不利于维护。单独建 meta-demo 的好处是:你清楚「哪些是上游原样,哪些是我加的」;也便于整层提交到 GitHub。
本篇结束后,poky 下应大致是:
poky/meta-demo/ conf/layer.conf # create-layer 生成 conf/templates/ qemux86-64/ local.conf.sample bblayers.conf.sample genericx86-64/ local.conf.sample bblayers.conf.sample recipes-example/hello/ hello_1.0.bb files/hello.c脚手架与模板尽量用 bitbake-layers 生成;hello 源码与菜谱用命令写入。下面按顺序做。
bitbake-layers 必须先进入某个 build 环境。先起一个临时目录 build-bootstrap(只用它跑脚手架命令;正式长编译仍用后面的 build-qemux86-64 / build-genericx86-64):
# 以下均在 WSL2 Ubuntu 中;假定已按第 7 篇克隆好 pokycd ~/yocto/pokysource oe-init-build-env build-bootstrap# 如果指向bitbake-layers报错,则需要安装下面的依赖sudo apt install chrpath diffstat gawk zstd# 当前目录已是 build-bootstrap/,layer 建在上一级 poky 下bitbake-layers create-layer ../meta-demobitbake-layers add-layer ../meta-demobitbake-layers show-layers期望:show-layers 列表里出现 meta-demo。
create-layer 会自动生成 conf/layer.conf、示例 recipe、COPYING.MIT、README 等,不必手写整份 layer 骨架。打开核对即可:
# 仍在 build-bootstrap 环境中grep LAYERSERIES_COMPAT ../meta-demo/conf/layer.conf应包含你的版本代号(本系列为 scarthgap)。若没有或写错,改成:
LAYERSERIES_COMPAT_meta-demo = "scarthgap"layer.conf 里其余常见项(BBFILES、BBFILE_COLLECTIONS、优先级等)一般保持命令生成结果即可。
路径说明:source oe-init-build-env之后 shell 在build-*/里,所以对 layer 写../meta-demo;若你cd回了~/yocto/poky,路径则写成meta-demo。
脚手架默认带 recipes-example/example/。本 demo 换成 hello:
# 仍建议在已 source 的 build-bootstrap 终端中操作rm -rf ../meta-demo/recipes-example/examplemkdir -p ../meta-demo/recipes-example/hello/filescat > ../meta-demo/recipes-example/hello/files/hello.c << 'EOF'#include <stdio.h>int main(void){ puts("Hello from Yocto-built Linux");return 0;}EOFcat > ../meta-demo/recipes-example/hello/hello_1.0.bb << 'EOF'SUMMARY = "Minimal hello demo"LICENSE = "MIT"LIC_FILES_CHKSUM = "file://${COMMON_LICENSE_DIR}/MIT;md5=0835ade698e0bcf8506ecda2f7b4f302"SRC_URI = "file://hello.c"S = "${WORKDIR}"do_compile() {${CC}${CFLAGS}${LDFLAGS} \ hello.c -o hello}do_install() { install -d ${D}${bindir} install -m 0755 hello \${D}${bindir}/hello}EOFhello.c 就是标准 C 小程序:打印一行字后退出。菜谱含义:
files/hello.c;/usr/bin/hello;LIC_FILES_CHKSUM 必须写成同一行的 file://…;md5=…(中间用 ; 连接)。若把 md5= 换到下一行,BitBake 会把它当成另一个非法 URL。文件名 hello_1.0.bb 里的 1.0 表示版本号;包名是 hello。
可选:立刻确认 BitBake 能看见 hello(仍在 build-bootstrap):
bitbake -s | grep "^hello"模板文件名必须以 .sample 结尾。oe-init-build-env 在首次创建 build 目录时,会把模板拷成 conf/local.conf 与 conf/bblayers.conf。
推荐做法:先在 build-bootstrap 里改好一份可用配置,再用 bitbake-layers save-build-conf导出成模板,避免整份手抄。
编辑 conf/local.conf(相对当前 build-bootstrap/),找到或追加:
# 虚机:qemux86-64MACHINE ??= "qemux86-64"# 只给本系列镜像追加格式;不要写成全局 IMAGE_FSTYPES:append# (全局追加会渗进 core-image-minimal-initramfs,触发# 「INITRD_IMAGE_LIVE … cannot use … hddimg」解析错误)IMAGE_FSTYPES:pn-core-image-base:append = " \ wic hddimg tar.bz2"# 把 hello 装进镜像(虚机/真机共用)IMAGE_INSTALL:append = " hello"# 两机型共用下载与 sstate:TOPDIR 是当前 build-*/,# 指到 poky 下同一目录,编译 qemux86-64 后再编 genericx86-64# 时,共用模块不必重复下载、也不必从零再编DL_DIR ?= "${TOPDIR}/../downloads"SSTATE_DIR ?= "${TOPDIR}/../sstate-cache"# 中国区可选:用清华镜像加速常见上游下载PREMIRRORS:prepend = "\ git://.*/.* https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/yocto/ \n \ git://.*/.* https://mirrors.ustc.edu.cn/yocto/ \n \ https?://.*/.* https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/yocto/https/ \n \ https?://.*/.* https://mirrors.ustc.edu.cn/yocto/ \n \ ftp://.*/.* https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/yocto/ftp/ \n \"# 可选:按 CPU 核数调整(WSL2 勿超过可用内存)# BB_NUMBER_THREADS = "8"# PARALLEL_MAKE = "-j 8"bblayers.conf 一般不必再手改:前面的 add-layer 已写入 meta-demo。官方默认还会启用 meta、meta-poky、meta-yocto-bsp;qemux86-64 与 genericx86-64 都来自这些基础层,本 demo 不强制引入 meta-intel。
# 仍在 build-bootstrap 环境中bitbake-layers save-build-conf ../meta-demo qemux86-64# 改成真机 MACHINE 后再导出第二份# (可用编辑器改 conf/local.conf,或:)sed -i 's/^MACHINE ??= "qemux86-64"/MACHINE ??= "genericx86-64"/' conf/local.confbitbake-layers save-build-conf ../meta-demo genericx86-64生成结果:
meta-demo/conf/templates/qemux86-64/ local.conf.sample bblayers.conf.samplemeta-demo/conf/templates/genericx86-64/ local.conf.sample bblayers.conf.samplesave-build-conf 会把本机绝对路径换成 ##OEROOT## 一类占位符,初始化时再还原——这正是模板可提交 Git、可在别人机器复用的关键。
快速核对:
grep 'MACHINE' ../meta-demo/conf/templates/*/local.conf.samplegrep -E 'DL_DIR|SSTATE_DIR' ../meta-demo/conf/templates/*/local.conf.samplegrep 'meta-demo' ../meta-demo/conf/templates/*/bblayers.conf.sample期望:虚机模板为 qemux86-64,真机为 genericx86-64;两份模板的 DL_DIR / SSTATE_DIR 都指向 ${TOPDIR}/../downloads 与 ${TOPDIR}/../sstate-cache;两份 bblayers 都包含 meta-demo。
IMAGE_FSTYPES 对真机路径很重要:
MACHINE ??= "…" | |
IMAGE_FSTYPES:pn-core-image-base:append = ... | core-image-base 追加产物格式。:pn-… 是「仅作用于该配方」;若写成全局 :append,hddimg/live/iso 会渗进 initramfs 镜像并导致解析失败 |
IMAGE_INSTALL:append = " hello" | |
DL_DIRSSTATE_DIR | build-*/ 里会重复干活;两套模板都指到 poky/downloads 与 poky/sstate-cache 后,先编虚机再编真机时,共用模块可直接复用。内核、机器相关打包仍会按 MACHINE 分开做,这很正常 |
PREMIRRORS:prepend = ... | |
镜像名字 core-image-base 不必在 local.conf 里强制指定——第 10 篇执行 bitbake core-image-base 时再选定即可。
备选:若你更想手改 sample,也可mkdir -p模板目录,再从meta-poky/conf/templates/default/复制*.sample后编辑;本系列优先save-build-conf,少抄文件、少漏add-layer。
脚手架完成。下面用模板创建正式双机型目录(与 build-bootstrap 分开):
cd ~/yocto/poky# 虚机构建目录(首次会从模板生成 conf)TEMPLATECONF=meta-demo/conf/templates/qemux86-64 \source oe-init-build-env build-qemux86-64# 另开终端,或 cd 回 poky 后再初始化真机目录cd ~/yocto/pokyTEMPLATECONF=meta-demo/conf/templates/genericx86-64 \source oe-init-build-env build-genericx86-64build-bootstrap 完成使命后可删(可选),避免和正式目录搞混:
# 确认不再需要脚手架时再执行# rm -rf ~/yocto/poky/build-bootstrap要点:
TEMPLATECONF 指向模板所在目录(里面有 *.sample),不是某个 sample 文件本身;conf/——那时请直接改 build-*/conf/,或删掉空 build 目录后重建(勿误删已有长编译产物,除非你有意为之);cd ~/yocto/pokysource oe-init-build-env build-qemux86-64# 或source oe-init-build-env build-genericx86-64执行后,终端当前目录通常变成对应的 build-*/。文中说的 conf/local.conf、conf/bblayers.conf 都相对于当前这个 build 目录。
第 9 篇若继续改 local.conf:虚机 / 真机两边都要改时,优先改两份 *.sample 模板(便于 Git),并同步到已有 build-*/conf/local.conf;或只改已初始化的两份 local.conf。
完整镜像编译很久,所以先用轻量命令确认配置被识别。以虚机目录为例:
cd ~/yocto/pokysource oe-init-build-env build-qemux86-64bitbake -e | grep "^MACHINE="bitbake -s | grep "^hello"期望:MACHINE="qemux86-64",且能列出 hello 包。
再校验真机目录:
cd ~/yocto/pokysource oe-init-build-env build-genericx86-64bitbake -e | grep "^MACHINE="bitbake -s | grep "^hello"期望:MACHINE="genericx86-64",同样能列出 hello。
如果找不到 hello:
bblayers.conf 是否包含 meta-demo;source oe-init-build-env build-… 后再试。如果报 INITRD_IMAGE_LIVE … cannot use … hddimg:
IMAGE_FSTYPES:append = " … hddimg …";IMAGE_FSTYPES:pn-core-image-base:append = " wic hddimg tar.bz2"(正式 build-*/conf/local.conf 与两份 *.sample 都改);bitbake -s。可选:只编译 hello 包,进一步验证菜谱本身:
bitbake hello到本篇结束,你应该已经完成:
virtual/kernel 进启动分区,不靠在 core-image-base.bb 里点名;apt 默认不在镜像里,要靠 conf 里的 PACKAGE_CLASSES + package-management;meta-demo,不改 poky 原文件;build-qemux86-64 与 build-genericx86-64;bitbake-layers create-layer / add-layer 建好 meta-demo,用命令写入 hello;save-build-conf 导出两套 TEMPLATECONF(含共用的 DL_DIR / SSTATE_DIR),再用 TEMPLATECONF=… 分别初始化正式 build;bitbake -e / bitbake -s 在两个正式目录里都做了校验。下一篇按「方案 B」把启动界面、内核版本、Bootloader Logo、时区语言、裁剪与包管理写进 conf / bbappend;配置如何用 Git 托管见第 12 篇。