Yocto linux kernel, Kernel module

markyang92·2021년 9월 14일

Yocto

yocto

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Kernel

커널 Development에서 필요한 것은
- kernel source
- kernel config (.config)
- patches

Yocto 에서는 recipes-kernel로, 커널에 대한 레시피가 제공된다.

yocto release마다, Yocto Linux kernel set(linux-yocto) 를 가지고 있다.
- 각 yocto release는 H/W support하는 Board range의 리눅스 커널 2, 3개 버전을 포함한다.
  - e.g, Yocto 3.0 LTS Kernel version: linux-yocto_4.19
  - dunfell: linux-yocto_5.4.bb

`STAGING_KERNEL_DIR`

커널 레시피 (meta)

커널 레시피는 recipes-kernel/linux 내에 작성된다.
poky/meta/recipes-kernel/linux

linux-dummy.bb에서 PROVIDES += "virtual/kernel"
bitbake 명령으로 $ bitbake virtual/kernel하면 bitbake build된다.

custom image에 kernel 명시

poky/meta-mylayer/recipes-example/images/core-image-minimal-tiny.bb

cumstom my image인 core-image-minimal-tiny.bb에

PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel="linux-yocto" 명시

$ bitbake -e [my image] | egrep "^PREFERRED_PROVIDER_" 로 잘 먹혔는지 보자.

$ bitbake -e core-image-minimal-tiny.bb | egrep "^PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel"
PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel="linux-yocto"

'linux-yocto'의 버전은? $ bitbake -e [my image] | egrep "^PREFERRED_VERSION_linux-yocto"

$ bitbake -e core-image-minimal-tiny.bb | egrep "^PREFERRED_VERSION_linux-yocto"
PREFERRED_VERSION_linux-yocto="5.4%"

또 가령 bitbake build에서 변경하고자 한다면, ${TOPDIR}/conf/local.conf에 명시하면 특정 bitbake build에서만 적용
e.g.,

# ======== ${TOPDIR}/conf/local.conf ========= #
PREFERRED_VERSION_linux-yocto="4.19%" # 물론 4.19% 버전이 있어야겠지만

Poky qemu kernel

Poky에서 제공되는 linux-yocto 사용
kernel recipe fully custom 작성

poky/meta/conf/machine/qemux86-64.conf
- 여기서 PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel은 보이지 않는데
  여기서 찾아본다.

poky/meta/conf/machine/include/qemu.inc

모든 qemu machine은 "virtual/kernel"을 기본적으로 "linux-yocto"를 사용하고 그 버전은 기본적으로 "5.4%"로 되어있음
즉, qemu를 MACHINE으로 쓰는 이미지도 해당 변수를 사용함

meta-raspberrypi/kernel

https://layers.openembedded.org/layerindex/branch/master/layer/meta-raspberrypi/

$ git cone https://git.yoctoproject.org/git/meta-raspberrypi
(poky/meta-raspberrypi) $ git checkout dunfell # poky dunfell 버전 사용하므로

My build인 ${TOPDIR}/conf/bblayers.conf 에 추가

layer 추가 확인

$ bitbake-layers show-layers
layer                 path                                      priority
==========================================================================
meta                  /home/dhyang/poky/meta                    5
meta-poky             /home/dhyang/poky/meta-poky               5
meta-yocto-bsp        /home/dhyang/poky/meta-yocto-bsp          5
meta-mylayer          /home/dhyang/poky/meta-mylayer            6
meta-raspberrypi      /home/dhyang/poky/meta-raspberrypi        9

raspberrypi의 machine

위치 poky/meta-raspberrypi/conf/machine
MACHINE別 conf 파일들

그 중 'raspberrypi.conf' 파일을 보면,
include conf/machine/include/rpi-base.inc 라고 있음

또 poky/meta-raspberrypi/conf/machine/include/rpi-base.inc 파일을 보면
아마 rpi-default-providers.inc에서 PROVIDES를 제공하는 듯 하다.

poky/meta-raspberrypi/conf/machine/include/rpi-default-providers.inc

meta-raspberrypi 에서 PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel ?= "linux-raspberrypi" PROVIDERS를 가진다.

raspberrypi의 kernel recipe

위치 poky/meta-raspberrypi/recipes-kernel/linux 에 가보면 진짜 "linux-yocto"가 아닌,
custom kernel recipe인 "linux-raspberrypi"가 있다.

Custom 'kernel' recipe

Custom kernel recipe를 작성하기 위해서는 아래와 같은 것들이 필요하다.

set SRC_URI
필요한 patches 명시
S 변수 지정
defconfig 파일 제공
inherit kernel.bbclass

`kernel.bbclass`

kernel class는 Linux kernel의 빌드를 다룬다.
kernel class는 모든 커널 트리를 빌드하는 코드를 포함하고 있다.

meta 레이어의 classes에서 kernel관련 bbclass

`linux-dhyang_1.0.bb` : 커널 레시피 작성

커널 레시피는 recipes-kernel/linux 내에 작성된다.
- 그래서 meta 레이어 내, recipes-kernel/linux/linux-dhyang_1.0.bb 작성

SRC_URI로 받아올 커널 소스는.. kernel.org에서 최신 링크를 복사하자.

linux-dhyang_1.0.bb

$ bitbake linux-dhyang

PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel 설정이 되어 있지 않다.
- local.conf 에 써넣자.
```
# === local.conf === #
PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = "linux-dhyang"
```

$ bitbake linux-dhyang

checksum error

linux-dhyang_1.0.bb 에, checksum을 넣자.

ERROR: `oldnoconfig`

다시 bitbake!

$ bitbake linux-dhyang

meta 레이어/classes/kernel.bbclass에, do_configure() 가 아래 처럼 정의 되어 있다.

즉 '${S}'에, .config 파일이 필요한데, 커널 소스만 있어서 문제가 생긴 것이다.

참고하여 .config파일을 만들자
- https://velog.io/@markyang92/kernel#kconfig

아예, Kernel Source를 다운 받는다.

$ wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.19.6.tar.xz
$ tar -Jxvf ./linux-5.19.6.tar.xz -C ./

+)
qemux86-64 not provided defconfig

rpi4-64 용 toolchain을 PATH에 명시한다.

커널 디렉토리로 가서, menuconfig를 실행해, .config를 만들어낸다.

~/workspace/poky/meta-raspberrypi/recipes-kernel/linux/files

-> defconfig 로 고친다.

kernel module build

커널 모듈또한, recipes-kernel에 있다.
- meta-skeleton에서, hello-mod 커널 모듈 레시피의 예가 있다.

hello-mod

hello-mod_0.1.bb
- RPROVIDES_${PN}+= "kernel-module-hello"
- inherit module 하는 모듈 패키지들은 'kernel-module-' 이라는 prefix가 반드시 필요로한다.

files/hello.c

bitbake build

$ bitbake hello-mod

`KERNEL_SRC_PATH`

$ bitbake hello-mod -e | grep "^KERNEL_SRC_PATH"

`WORKDIR`

`${D}/lib/modules/<kernel>/extra/hello.ko`

`MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS`

machine-specific required 패키지는 이미지 빌드의 한 부분으로서 빌드된다.
- MACHINE_ESSENTIAL 변수로 인해, 이러한 패키지는 머신의 부팅하기 위한 ESSENTIAL 이다.
- 이 변수는 packagegroup-core-boot에 기반한 이미지에 영향을 준다. (core-image-minimal도 해당 패키지 그룹을 include 하므로 영향을 받는다.)
- machine이 example-init을 이용해 부팅 시, HW를 초기화한다고 가정하자.
  이 경우, 아래의 내용을 MACHINE.conf에 추가할 수 있다.
  MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS += "example-init"

커널 모듈을 rootfs에 추가하고 싶은 경우, 아래의 MACHINE config로 rootfs에 dependency를 씌운다.
- MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS : build will fail if they can't be found
- MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RRECOMMENDS : build will not fail if they can't be found
아래의 MACHINE config는 boot essential로 추가되지는 않는다.
- MACHINE_EXTRA_RDEPENDS : build will fail if they can't be found
- MACHINE_EXTRA_RRECOMMENDS : build will not fail if they can't be found

e.g., MACHINE_EXTRA_RRECOMMENDS += "kernel-module-mymodule"

`packagegroup-core-boot.bb`

meta/recipes-core/packagegroup/packagegroup-core-boot.bb

hello.ko 탑재

$ runqemu qemux86-64 core-image-minimal slirp nographic
$ insmod /lib/modules/5.4.209-yocto-standard/extra/hello.ko

`KERNEL_MODULE_AUTOLOAD` 변수

KERNEL_MODULE_AUTOLOAD 변수는 부트 때, 자동으로 로드된다.
KERNEL_MODULE_AUTOLOAD += "module_name1 module_name2 .. "

markyang92

pllpokko@alumni.kaist.ac.kr

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yocto

Kernel

`STAGING_KERNEL_DIR`

커널 레시피 (meta)

custom image에 kernel 명시

Poky qemu kernel

meta-raspberrypi/kernel

raspberrypi의 machine

raspberrypi의 kernel recipe

Custom 'kernel' recipe

`kernel.bbclass`

`linux-dhyang_1.0.bb` : 커널 레시피 작성

ERROR: `oldnoconfig`

kernel module build

hello-mod

files/hello.c

bitbake build

`KERNEL_SRC_PATH`

`WORKDIR`

`${D}/lib/modules/<kernel>/extra/hello.ko`

`MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS`

`packagegroup-core-boot.bb`

hello.ko 탑재

`KERNEL_MODULE_AUTOLOAD` 변수

Yocto - COMPATIBLE_{MACHINE,HOST}

yocto - 유명 component

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Yocto linux kernel, Kernel module

yocto

Kernel

STAGING_KERNEL_DIR

커널 레시피 (meta)

custom image에 kernel 명시

Poky qemu kernel

meta-raspberrypi/kernel

raspberrypi의 machine

raspberrypi의 kernel recipe

Custom 'kernel' recipe

kernel.bbclass

linux-dhyang_1.0.bb : 커널 레시피 작성

ERROR: oldnoconfig

kernel module build

hello-mod

files/hello.c

bitbake build

KERNEL_SRC_PATH

WORKDIR

${D}/lib/modules/<kernel>/extra/hello.ko

MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS

packagegroup-core-boot.bb

hello.ko 탑재

KERNEL_MODULE_AUTOLOAD 변수

Yocto - COMPATIBLE_{MACHINE,HOST}

yocto - 유명 component

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`STAGING_KERNEL_DIR`

`kernel.bbclass`

`linux-dhyang_1.0.bb` : 커널 레시피 작성

ERROR: `oldnoconfig`

`KERNEL_SRC_PATH`

`WORKDIR`

`${D}/lib/modules/<kernel>/extra/hello.ko`

`MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS`

`packagegroup-core-boot.bb`

`KERNEL_MODULE_AUTOLOAD` 변수