米尔i.MX6UL开发板Linux构建文件系统

硬件:米尔i.MX6UL开发板MYD-Y6ULX
简介:MYD-Y6ULX开发板(i.MX6UL开发板)由MYC-Y6ULX核心板和底板组成,基于NXP i.MX6UL处理器或i.MX6ULL处理器可选,MYD-Y6ULX开发板(i.MX6ULL开发板)提供丰富外设硬件,板载了Mini PCIE接口(用于4G模块)及SIM卡槽、WIFI芯片及天线接口、双百兆网口、LCD液晶接口、音频接口、带隔离的CAN,RS485,RS232等。

部署开发环境:开发前需要PC安装好Linux操作系统,推荐使用Ubuntu 16.04 64bit发行版,连接网线并配置好网络,后续操作需要连接互联网安装或下载相关软件包。


构建文件系统
Linux系统平台上有许多开源的系统构建框架,这些框架方便了开发者进行嵌入式系统的构建和定制化开发,目前比较常见的有Buildroot, Yocto,OpenEmbedded等等。其中Yocto项目使用更强大和定制化的方法,来构建出适合嵌入式产品的Linux系统。
Yocto不仅仅是一个制做文件系统工具,同时提供整套的基于Linux的开发和维护工作流程,使底层嵌入式开发者和上层应用开发者在统一的框架下开发,解决了传统开发方式下零散和无管理的开发形态。
Yocto是一个开源的“umbrella”项目,意指它下面有很多个子项目,Yocto只是把所有的项目整合在一起,同时提供一个参考构建项目Poky,来指导开发人员如何应用这些项目,构建出嵌入式Linux系统。它包含Bitbake, OpenEmbedded-Core, 板级支持包,各种软件包的配置文件。通过Poky,可以构建出不同类需求的系统,如最小的系统core-image-minimal、全功能命令行系统core-image-base、带Qt5图形库的fsl-image-qt5。
MYD-Y6YKX提供了符合Yocto的配置文件,帮助开发者构建出可烧写在MYD-Y6ULX板上的Linux系统镜像。

Yocto构建Linux系统
本节适合需要对文件系统进行深度定制的开发者,希望从Yocto构建出符合MYD-Y6ULX系列开发板的文件系统,同时基于它的定制需求。初次体验使用或无特殊需要的开发者可以直接使用MYD-Y6ULX已经提供的文件系统。
由于Yocto构建前需要下载文件系统中所有软件包到本地,为了快速构建,MYD-Y6ULX已经把相关的软件打包好,可以直接解压使用,减少重复下载的时间。
注意:构建Yocto不需要加载工具链环境变量,请创建新shell或打开新的终端窗口。
MYD-Y6ULX提供的Yocto解压Yocto源码包,同时解压Yocto-downloads.tar.xz软件包至Yocto目录下。Yocto-downloads.tar.xz是把Yocto构建中用到的第三方软件包打包,免除开发者再次下载花费的时间。
注意:由于Yocto-downloads.tar.xz文件较大,无法与MYD-Y6ULX打包在同一文件内,请访问网页下载: http://down.myir-tech.com/MYD-Y6ULX/。
文件名为Yocto-downloads.tar.xz。
cd $DEV_ROOT
tar xvf 04-Source/fsl-release-yocto.tar.xz
tar xvf 04-Source/Yocto-downloads.tar.xz -C fsl-release-bsp

还需要将Linux内核和U-Boot代码放在用户家目录下,方便开发和Yocto编译。
tar xvf 04-Source/MYiR-iMX-Linux.tar.gz -C ~/
tar xvf 04-Source/MYiR-iMX-uboot.tar.gz -C ~/

初始化Yocto构建目录
使用NXP提供的fsl-setup-release.sh脚本,会创建一个工作空间,然后在此空间下构建镜像。执行脚本后会先要求阅读并同意版权声明后才会进入构尽过目录。同时,脚本会默认创建并进入build目录。如果需要特定目录名称,可以使用-b参数,如"-b myir"。 这里的MACHINE参数为"mydy6ull14x14"
cd fsl-release-bsp
DISTRO=myir-imx-fb MACHINE=myd-y6ull14x14 source fsl-setup-release.sh -b build
tree conf/
conf/
├── bblayers.conf
├── bblayers.conf.org
├── local.conf
├── local.conf.org
├── local.conf.sample
├── sanity_info
└── templateconf.cfg

build/conf目录下是当前构建的配置文件。上面在初始化后,就可以构建适合"myd-y6ull14x14"的镜像了。
构建GUI Qt5版的系统
第一次构建时,会需要很长时间,请耐心等待。
bitbake fsl-image-qt5
构建非GUI版的系统

第二次构建时,如果是同设备,不需要修改其它文件,直接编译即可。

bitbake core-image-base


构建文件系统完成后,会在输出目录下有manifest文件,这个文件里包含了对应文件系统中已安装的软件包。
Yocto第一次构建会需要很长时间,取决于计算机的CPU核心数和硬件读写速度。Yocto建议可以使用八核和SSD硬盘可以加速构建速度。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。
𣘴建完成后在会"tmp/deploy/images/myd-y6ull14x14/"目录下生成不同的文件,以下是构建后的一个例子:

ls -lh tmp/deploy/images/myd-y6ull14x14/
total 1.4G
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 64M Oct 11 16:16 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011081338.rootfs.ext4
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 4.4K Oct 11 16:16 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011081338.rootfs.manifest
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 80M Oct 11 16:16 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011081338.rootfs.sdcard
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 15M Oct 11 16:16 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011081338.rootfs.tar.bz2
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 11M Oct 11 16:16 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011081338.rootfs.tar.xz
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 64M Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084756.rootfs.ext4
12
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 4.4K Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084756.rootfs.manifest
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 80M Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084756.rootfs.sdcard
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 15M Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084756.rootfs.tar.bz2
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 11M Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084756.rootfs.tar.xz
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 57 Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14.ext4 -> core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011084
756.rootfs.ext4
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 61 Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14.manifest -> core-image-base-myd-y6ull14x14-2017101
1084756.rootfs.manifest
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 59 Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14.sdcard -> core-image-base-myd-y6ull14x14-201710110
84756.rootfs.sdcard
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 60 Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14.tar.bz2 -> core-image-base-myd-y6ull14x14-20171011
084756.rootfs.tar.bz2
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 59 Oct 11 16:48 core-image-base-myd-y6ull14x14.tar.xz -> core-image-base-myd-y6ull14x14-201710110
84756.rootfs.tar.xz
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 532M Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.rootfs.ext4
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 7.3K Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.rootfs.manifest
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 548M Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.rootfs.sdcard
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 111M Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.rootfs.tar.bz2
-rw-r--r-- 1 kevinchen kevinchen 64M Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.rootfs.tar.xz
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 55 Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14.ext4 -> fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090003.
rootfs.ext4
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 59 Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14.manifest -> fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-20171011090
003.rootfs.manifest
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 57 Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14.sdcard -> fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-2017101109000
3.rootfs.sdcard
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 58 Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14.tar.bz2 -> fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-201710110900
03.rootfs.tar.bz2
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 57 Oct 11 17:02 fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14.tar.xz -> fsl-image-qt5-myd-y6ull14x14-2017101109000
3.rootfs.tar.xz
-rw-r--r-- 2 kevinchen kevinchen 1.3M Oct 11 16:47 modules--4.1.15-r0-myd-y6ull14x14-20171011084447.tgz
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 52 Oct 11 16:47 modules-myd-y6ull14x14.tgz -> modules--4.1.15-r0-myd-y6ull14x14-20171011084447.tg
z -
rw-r--r-- 2
kevinchen kevinchen 294 Oct 11 17:01 README_-_DO_NOT_DELETE_FILES_IN_THIS_DIRECTORY.txt
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 26 Oct 11 16:01 u-boot.imx -> u-boot-nand-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 26 Oct 11 16:01 u-boot.imx-nand -> u-boot-nand-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 24 Oct 11 16:01 u-boot.imx-sd -> u-boot-sd-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 26 Oct 11 16:01 u-boot-myd-y6ull14x14.imx -> u-boot-nand-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 26 Oct 11 16:01 u-boot-myd-y6ull14x14.imx-nand -> u-boot-nand-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 24 Oct 11 16:01 u-boot-myd-y6ull14x14.imx-sd -> u-boot-sd-2016.03-r0.imx
-rwxr-xr-x 2 kevinchen kevinchen 395K Oct 11 16:01 u-boot-nand-2016.03-r0.imx
-rwxr-xr-x 2 kevinchen kevinchen 343K Oct 11 16:01 u-boot-sd-2016.03-r0.imx
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 51 Oct 11 16:47 zImage -> zImage--4.1.15-r0-myd-y6ull14x14-20171011084447.bin
-rw-r--r-- 2 kevinchen kevinchen 6.2M Oct 11 16:47 zImage--4.1.15-r0-myd-y6ull14x14-20171011084447.bin
-rw-r--r-- 2 kevinchen kevinchen 37K Oct 11 16:47 zImage--4.1.15-r0-myd-y6ull-gpmi-weim-20171011084447.dtb
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 51 Oct 11 16:47 zImage-myd-y6ull14x14.bin -> zImage--4.1.15-r0-myd-y6ull14x14-20171011084447.bin
lrwxrwxrwx 1 kevinchen kevinchen 56 Oct 11 16:47 zImage-myd-y6ull-gpmi-weim.dtb -> zImage--4.1.15-r0-myd-y6ull-gpmi-weim-201710110
84447.dtb
生成的文件中,有一些是链接文件,下面是不同文件的用途:


Bitbake常用命令


Yocto构建SDK工具
Yocto提供可构建出SDK工具的功能,用于底层或上层应用开发者使用的工具链和相关的头文件或库文件,免去用户手动制做或编译依赖库。SDK工具有两种,一种是适合底层开发的工具链,用于编译u-boot和linux内核代码,另外一种是应用开发工具链,附带目标系统的头文件和库文件,方便应用开发者移植应用在目标设备上。两种SDK工具都是shell自解压文件,执行后,默认安装在/opt目录下。
构建底层工具连
bitbake meta-toolchain
构建完成后,在"tmp/deploy/sdk"目录下有三个文件:
ls tmp/deploy/sdk/ -lh
myir-imx-fb-glibc-x86_64-meta-toolchain-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.host.manifest
myir-imx-fb-glibc-x86_64-meta-toolchain-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
myir-imx-fb-glibc-x86_64-meta-toolchain-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.target.manifest

这里有两个manifest文件,host.manifest是工具链中包含主机端的软件包的列表,target.manifest是包含目标设备端的软件包列表。
构建应用层工具链
应用层工具链是和Image名称是统一的,这里可以使用"fsl-image-qt5"和"core-iamge-base"两种参数。
bitbake -c populate_sdk <image name>
构建完成后,同样在"tmp/deploy/sdk/"目录下有六个文件:
ls tmp/deploy/sdk/ -lh
myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.host.manifest
myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.target.manifest
myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.host.manifest
myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh
myir-imx-fb-glibc-x86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.target.manifest

".host.manifest"文件表示工具链中包含主机端的软件包列表,".target.manifest"表示工具链中包含目标设德端的软件包列表。"myir-imx-fb-glibcx86_64-fsl-image-qt5-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh"文件是构建出的fsl-image-qt5镜像对应的SDK工具链,"myir-imx-fb-glibc-x86_64-core-image-base-cortexa7hf-neon-toolchain-4.1.15-2.0.1.sh"文件是构建出的core-image-base镜像对应的SDK工具链。可以直接安装在其他Linux系统中,开发和编译目标端设备的二进制程序。

此章结束,下一章将介绍i.MX6UL开发板的Linux应用开发。

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