yocto - meta-raspberrypi, meta-qt5, systemd, VIRTUAL-RUNTIME, DISTRO_FEATURES, Qt 적용

markyang92·2022년 7월 5일

Yocto

yocto

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https://github.com/agherzan/meta-raspberrypi.git

yocto build system 추가

현재 yocto build system($BUILDDIR)/conf/bblayers.conf

# your yocto build system
# poky/build/conf/bblayers.conf
BBLAYERS ?= " \
  ...
  <poky path>/meta-raspberrypi \
  "

docs

docs를 읽어볼 것: https://github.com/agherzan/meta-raspberrypi/blob/master/docs/extra-build-config.md

Compressed deployed files

VC4

기본적으로 각 machine은 vc4를 사용한다.
- 이 값이 set 되면, mesa를 gl라이브러리의 PROVIDER 로 사용한다.
- 이 값을 Disable 시키려면, DISABLE_VC4GRAPHCS = "1"로 할 것
  - 이 경우 그래픽스 라이브러리를 userland를 사용한다.
  - userland는 64-bit arch를 지원하지 않는다.

Add purchased License codes

Too add your own licenses use variabels KEY_DECODE_MPG2, KEY_DECODE_WVC1 in local.conf

KEY_DECODE_MPG2 = "12345678"
KEY_DECODE_WVC1 = "123456789"

You can supply more licenses separated by comma.

KEY_DECODE_WVC1 = "0x12345678,0xabcdabcd,0x87654321"

GPU_MEM

GPU_MEM Variable	Description
`GPU_MEM`	GPU memory in MB. Sets the memory split between the ARM and GPU. ARM gets the remaining memory. `MIN`: 16. Default: 64
`GPU_MEM_128`	GPU memory in MG for the 256MB Rpi. Ignored by the 512MG RP. Overrides `gpu_mem`. `MAX`: 192. Default not set.
`GPU_MEM_512`	GPU memory in MG for the 512MB Rpi. Ignored by the 256MG RP. Overrides `gpu_mem`. `MAX`: 448. Default not set.
`GPU_MEM_1028`	GPU memory in MG for the 1024MB Rpi. Ignored by the 256/512MG RP. Overrides `gpu_mem`. `MAX`: 944. Default not set.

for more details: https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/configuration.html

Disable overscan

By default the GPU adds a black border around the video output to compensate for TVs which cut off part of the image.

DISABLE_OVERSCAN = "1"

Enable offline compositing support

Set this variable to enable support for dispmanx offline compositing:

DISPMANX_OFFLINE = "1"

This will enable the firmware to fall back to off-line compositing of Dispmanx elements. Normally the compositing is done on-line, during scanout, but cannot handle too many elements.
With off-line enabled, an off-screen buffer is allocated for compositing, When scene complexity (number and sizes of elements) is high, compositing will happen off-line into the buffer.
Heavily recommended for Wayland/Weston.

For more details: http://wayland.freedesktop.org/raspberrypi.html

Boot delay

use u-boot

file: meta-raspberrypi/conf/machine/include/rpi-base.inc
u-boot를 사용하려면, local.conf에

RPI_USE_U_BOOT = "1"

로 set할 것

use UART

local.conf에

ENABLE_UART = "1"

로 set할 것

use ramfs

file: meta-raspberrypi/recipes-kernel/linux/linux-raspberrypi.inc
local.conf에

INITRAMFS_IMAGE_BUNDLE = "1"

BSP

meta-raspberrypi/conf/machine

`raspberrypi4-64.conf`

`local.conf` MACHINE 하드코딩

현재 yocto build system/conf/local.conf

# === local.conf === #
MACHINE = "raspberrypi4-64"

image

meta-raspberrypi에서 제공하는 image
- meta-raspberrypi/recipe-core/images

`rpi-basic-image.bb`

core-image-minimal을 기반으로함

build

$ bitbake rpi-basic-image

image sdcard dd

$ sudo dd if=./<>.rpi-sdimg of=/dev/sd<x> bs=4M && sync

UART, I2C 사용

rpi 에서, 기본적으로 UART는 disable 되어 있음

image file에 적용
local.conf에 적용

ENABLE_UART = "1"
ENABLE_I2C = "1"
IMAGE_INSTALL += "i2c-tools vim"

i2c-tools, vim 레시피가 없다면, meta-openembedded/meta-oe를 추가하자.

IMAGE_INSTALL: package
- e.g, IMAGE_INSTALL += "kernel-modules i2c-tools nodejs"
IMAGE_FSTYPES, IMAGE_FEATURES: filesystem 관련

custom-image

위를 기반으로 custom-image를 만듦

# meta-markyang-raspberrypi/recipes-core/images/example-image.bb
include recipes-core/images/rpi-basic-image.bb

# "rpi"로 시작하는 machine만 유효하다.
# Only allow for machines which start with "rpi"
COMPATIBLE_MACHINE = "^rpi$"

다시 rpi-basic-image.bb를 보자.
- IMAGE_INSTALL += "kernel-modules"를 사용해, rootfs에 커널모듈을 사용할 수 있게끔 한다.

적용 확인

$ bitbake-layers show-recipes "example-*"

MACHINE은 meta-raspberrypi/conf/machine/raspberrypi4-64.conf가 있기 때문에,
local.conf에 MACHINE = "raspberrypi4-64"로 하고 빌드해보자.

# ==== local.conf ==== #
MACHINE = "raspberrypi4-64"

$ bitbake example-image

custom-machine

`MACHINEOVERRIDES`

MACHINEOVERRIDES: https://velog.io/@markyang92/Yocto-variable#machineoverrides

meta-raspberrypi에서 지원하는, original MACHINE 'raspberrypi4-64'.conf
-> 그대로 우선 raspberrypi4-64-custom.inc로 가져오자.
-> 아내면 raspberryi4-64-custom.inc내용이 require conf/machine/raspberrypi4-64.conf로 해도 된다.

raspberrypi4-64-custom.conf도 하나 만들어 raspberrypi4-64-custom.inc를 require|include 하게하자.

local.conf
- MACHINE = "raspberrypi4-64-custom"

systemd 사용

systemd는 DISTRO_FEATURES에서 추가 가능하다. 따라서, DISTRO 전반에 영향을 주는 것 이기 때문에,
자신의 layer/conf/distro/＜DISTRO＞.conf에 설정한다.

예제로, poky에 그냥 쓰겠다.

# poky/meta-poky/conf/distro/poky.conf
DISTRO_FEATURES:append = " systemd" # DISTRO_FEATURES에 systemd 추가
DISTRO_FEATURES:remove = "sysvinit" # DISTRO_FEATURES에 sysvinit 제거
VIRTUAL-RUNTIME_init_manger = "systemd" # VIRTUAL-RUNTIME_init_manager에 위에서 추가한 DISTRO_FEATURES의 systemd
DISTRO_FEATURES_BACKFILL:remove = "sysvinit" # sysvinit 자동으로 DISTRO_FEATURES에 추가되는 것 제거
VIRTUAL-RUNTIME_initscripts = "systemd-compat-units"


VIRTUAL-RUNTIME_syslog = ""
VIRTUAL-RUNTIME_base-utils-syslog = ""

tz: timezone 사용

54635ee01c90 at ~/workspace/poky ±(dunfell) ✗ ❯ bitbake-layers show-recipes "tz*"                 
NOTE: Starting bitbake server...
Loading cache: 100% |######################################| Time: 0:00:00
Loaded 1361 entries from dependency cache.
=== Matching recipes: ===
tzcode-native:
  meta                 2022a
tzdata:
  meta                 2022a

tzdata: meta/recipes-extended/timezone/tzdata.bb

example-image.bb에 해당 IMAGE_INSTALL 추가

IMAGE_INSTALL += "tzdata tzdata-misc"
DEFAULT_TIMEZONE = "Cuba"

root pw

https://docs.yoctoproject.org/ref-manual/classes.html#extrausers-bbclass

openssl로 해시 비밀번호를 만들어 보자
```
$ openssl passwd -1 toor
```
example-image.bb에 아래를 추가한다.
하지만 해시값을 넣진 않겠다....

networkmanager 추가

http://layers.openembedded.org/layerindex/recipe/72479/
meta-networking 레이어 내 networkmanager 레시피가 있다.
- meta-networking 를 다운 받아야한다.
  - meta-networking 레이어는 meta-openembedded내 있다.
  - clone openembedded git://git.openembedded.org/meta-openembedded
  - meta-networking의 depends layer는 아래와 같다.
  - meta-python, meta-oe도 meta-openembedded내 있다.
  - 내 yocto build system에 각 레이어를 추가하자.

meta-openembedded/meta-networking/recipes-connectivity/networkmanager/networkmanager_1.22.10.bb

example-image.bb

IMAGE_INSTALL += "networkmanager networkmanager-nmtui networkmanager-bash-completion"

rpi 부팅해서, nmtui systemctl status NetworkManager 실행 해보자.

`IMAGE_FSTYPE`

example-image.bb

IMAGE_FSTYPES = "rpi-sdimg"

QT

meta-qt5

https://github.com/meta-qt5

QPA

QPA를 설정해야한다.
QPA Backends의 대표적인 예제는 아래와 같다.

QPA	Description
DirectFP(FrameBuffer)	-
elgfs	`opengl`사용. HW 가속 (컴포지터 X 가능)
LinuxFB(FrameBuffer)	완전 SW
VNC
Mir Client

qtbase: qpa를 내 이미지에서 어떻게 적용할 것인가?

meta-qt5/recipes-qt/qt5/qtbase_git.bb에 qtbase를 위한 레시피가 있다.

qtbase_%.bbappend

위 qtbase기반으로 나는 무슨 QPA를 사용할 것인지 설정할 수 있다.
qtbase_%.bbappend를 하나 만들자.
- poky/meta/recipes-core/qt5/qtbase_%.bbappend
- files 디렉토리도 만듦

poky/meta/recipes-core/qt5 ±(dunfell) ✗ ❯ tree .
.
├── files
└── qtbase_%.bbappend

# ===== qtbase_%.bbappend ===== #
# === qtbase_%.bbappend === #
PACKAGECONFIG_append = " gl directfb eglfs gles2 journald"

# set QPA
FILESEXTRAPATHS_prepend := "${THISDIR}/files:"
SRC_URI += " \
  file://qt-qpa.sh \
"

do_install_append() {
  install -d "${D}${sysconfdir}/profile.d"
  install -m 0644 "${WORKDIR}/qt-qpa.sh" "${D}${sysconfdir}/profile.d"
}

`files/qt-qpa.sh`

export QT_QPA_PLATFORM=eglfs

systemd 가 시작 시, profile.d 내 파일을 실행하여 전역 환경변수가 먹힌다.

qtbase/qtdelarative는 config.summary를 출력으로 내놓음

aarch64-poky-linux/qtbase의 config.summary

qt 예제 사용

사용할 예제: meta-qt5/recipes-qt/examples/cinematicexperience_1.0.bb
example-image.bb

IMAGE_INSTALL += "cinematicexperience"

`oe-pkgdata-util list-pkg-files`: 뭔파일이 설치됬니?

위 IMAGE_INSTALL += "cinematicexperience"로 대체 뭔 파일들이 설치되었나?

$ oe-pkgdata-util list-pkg-files cinematicexperience
cinematicexperience:
        /lib/systemd/system-preset/98-cinematicexperience.preset
        ...주르륵

/usr/share/cinetmaticexperience-1.0/QT5_CinematicExperience 경로로 설치 되었구만,
- 이미지를 부트해서 들어가서 실행해보자.

systemd unit으로 추가

`systemd` 구성

`systemd 구성`	설명
systemd	init 데몬
systemd-journald	다른 데몬(프로세스)들의 출력(syslog, 표준, 에러 출력), 로그 저장 데몬
systemd-logind	사용자 로그인, 세션 등 관리 데몬
systemd-udevd	장치 관리자 데몬
systemd-networkd	네트워크 관리 데몬. DHCP 뿐만 아니라 Virtual Lan 설정까지 가능
systemd-resolved	DNS 해석 데몬
systemd-timesyncd	NTP로 컴퓨터 시간 동기화 데몬
systemd-boot	UEFI 부트로더

DISTRO_FEATURES

DISTRO_FEATURES	description
alsa	Include ALSA support (OSS compatibility kernel modules installed if available).
api-documentation	Enables generation of API documentation during recipe builds. The resulting documentation is added to SDK tarballs when the bitbake -c populate_sdk command is used. See the “Adding API Documentation to the Standard SDK” section in the Yocto Project Application Development and the Extensible Software Development Kit (eSDK) manual.
bluetooth	Include bluetooth support (integrated BT only).
cramfs	Include CramFS support.
directfb	Include DirectFB support.
ext2	Include tools for supporting for devices with internal HDD/Microdrive for storing files (instead of Flash only devices).
ipsec	Include IPSec support.
ipv6	Include IPv6 support.
keyboard	Include keyboard support (e.g. keymaps will be loaded during boot).
ldconfig	Include support for ldconfig and ld.so.conf on the target.
nfs	Include NFS client support (for mounting NFS exports on device).
opengl	Include the Open Graphics Library, which is a cross-language, multi-platform application programming interface used for rendering two and three-dimensional graphics.
pci	Include PCI bus support.
pcmcia	Include PCMCIA/CompactFlash support.
ppp	Include PPP dialup support.
ptest	Enables building the package tests where supported by individual recipes. For more information on package tests, see the “Testing Packages With ptest” section in the Yocto Project Development Tasks Manual.
smbfs	Include SMB networks client support (for mounting Samba/Microsoft Windows shares on device).
systemd	Include support for this init manager, which is a full replacement of for init with parallel starting of services, reduced shell overhead, and other features. This init manager is used by many distributions.
usbgadget	Include USB Gadget Device support (for USB networking/serial/storage).
usbhost	Include USB Host support (allows to connect external keyboard, mouse, storage, network etc).
usrmerge	Merges the /bin, /sbin, /lib, and /lib64 directories into their respective counterparts in the /usr directory to provide better package and application compatibility. /bin -> `/usr/bin` /lib -> `/usr/lib` 로 심볼릭링크 시킨다.
wayland	Include the Wayland display server protocol and the library that supports it.
wifi	Include WiFi support (integrated only).
x11	Include the X server and libraries.

Init Manager 선택

기본적으로 Yocto Project는 SysVinit을 initialization manager로 사용한다.
- 물론 systemd 또한 지원한다.
SysVinit에서, 컴포넌트를 service으로 다룬다. 이 service들은 shell script로서 /etc/init.d/ 디렉토리에 저장된다.
- service들은 각자 다른 run level로 구성되어 있다.
  - run level은 /etc/rc<N>.d/ 디렉토리에 나뉘어 구성되어 있고 <N>은 런레벨에 따라, S, 0, 1, .. 6
  - 각 run level은 이전 run level에 depends
- service들은 시퀀셜하게 로드된다. (one-by-one)

systemd는 컴포넌트를 unit으로 다룬다.
- systemd에서 runlevel은 target 이라는 컨셉으로 다뤄지며, target 또한 지원되는 unit의 한 타입이다.
- systemd에서 service들은 parallel start한다.

yocto 에서 SysVinit 사용을 원하면 아무 것도 하지 않아도 자동 지원된다.
yocto 에서 systemd를 사용하고 싶다면 다음의 step를 하자.

distribution configuration file을 아래와 같이한다.

DISTRO_FEATURES:append = " systemd"
VIRTUAL-RUNTIME_init_manager = "systemd"

기존에 sysvinit으로 build된 distro를 사용하면, DISTRO_FEATURE에 sysvinit이 자동으로 지원되기 때문에, DISTRO_FEATURES_BACKFILL_CONSIDERED = "sysvinit"을 추가하면 이를 방지할 수 있다.

kbd compile 단계에서, 에러가 생길 수 있다.
이는, 해당 distro/include/security_flags.inc에서, -Werror=format-security가 set 되어 있기 때문이다.
distro나 local.conf 에서, SECURITY_STRINGFORMAT = ""으로 하자.

Feature Backfilling?

MACHINE_FEATURES, DISTRO_FEATURES에서 기존에 한번 enable된 구성요소는 전역적 구성요소가 되기 때문에, 이를 사용하는 어떤 이미지나 레시피가 해당 구성요소를 disable 하더라도, 다른 이미지/레시피에서 사용될 수 있기 때문에 해당 구성요소를 meta/conf/bitbake.conf에 MACHINE_FEATURES_BACKFILL, DISTRO_FEATURES_BACKFILL에 추가되어 자동으로 채워준다.

DISTRO_FEATURES_BACKFILL의 예
- pulseaudio는 DISTRO_FEATURES의 기본 구성인데, 이전에 PulseAudio support가 QT, GStreamer framework에 의해 enable되었다면, 이 구성이 모든 distro에 'DISTRO_FEATURES_BACKFILL' variable in meta/conf/bitbake.conf파일에 의해 다시 채워진다.
- 지금 내가 사용할 distro에 pulseaudio feature를 disable하고 싶다면, 다른 기존의 distro conf가 필요로하는 PulseAudio support by adding "pulseaudio"에 영향을 끼치지 않게,
  distro.conf파일에 DISTRO_FEATURES_BACKFILL_CONSIDERED로 pulseaudio를 추가하자.
  - 기존의 DISTRO_FEATURES_BACKFILL 변수에게서 내 빌드시스템에 DISTRO_FEATURES에 추가되는 것을 보호할 수 있다.

MACHINE_FEATURES_BACKFILL의 예
- rtc는 MACHINE_FEATURES이다. realtime clock(RTC)는 모든 타겟 디바이스에 enable 되어 있다면, 모든 머신들이 MACHINE_FEATURES_BACKFILL (meta/conf/bitbake.conf)변수에 의해 다시 backfill된다.
- 지금 내가 사용할 타겟 디바이스가 이 것을 지원할 여력이 되지않다면 내 machine.conf에, MACHINE_FEATURES_BACKFILL_CONSIDERED에 rtc를 추가하자.

systemd-jornald 사용 (기존 syslog damon해제)

systemd-jornald는 syslog runtime or provider가 아니다.
systemd-jornald를 유일한 로깅 매커니즘으로 사용하려면, distro conf에 아래 변수를 사용해, syslog를 비활성화 해야한다.

VIRTUAL-RUNTIME_syslog = ""
VIRTUAL-RUNTIME_base-tuils-syslog = ""

이를 이용해, rsyslog/busybox-syslog가 사용되는 것을 막을 수 있다.

wayland

Wayland: Protocol
Weston: Compositor
DISTRO_FEATURES에 wayland가 있어야함
- 자동으로 mesa가 wayland-egl platform으로 빌드됨
weston compositor는
- DISTRO_FEATURES에 wayland 있다면, weston compositor는 KMS support로 빌드된다.
- DISTRO_FEATURES에 x11 있다면, weston compositor는 X11 support로 빌드된다.
- DISTRO_FEATURES:append = " wayland x11" 로 가능하다.

IMAGE recipe/ local.conf에서 아래의 명령으로 추가가능
- CORE_IMAGE_EXTRA_INSTALL += " wayland x11"

core-image-weston

$ bitbake core-image-weston

으로 이미지 빌드 후, 라즈베리파이에 write하고, 띄워보자.

XDG_RUNTIME_DIR이 설정되어 있지않아, 에러가 날 수 있다.

root $ mkdir -p /tmp/$USER-weston
root $ chmod 0700 /tmp/$USER-weston
root $ export XDG_RUNTIME_DIR=/tmp/$USER-weston

environment setup
- export XDG_RUNTIME_DIR:
  - mkdir -p /tmp/$USER-weston
  - chmod 0700 /tmp/$USER-weston
  - export XDG_RUNTIME_DIR=/tmp/$USER-weston

launch
- weston

DISTRO_FEATURE
local.conf
bitbake build

$ bitbake core-image-weston

결과

weston@.service

weston-init/lib/systemd/system/weston@.service

Current working status
QEMU
Weston 1.0.3 will not run directly on the emulated QEMU hardware, due to lack of EGL support.

Weston will run under X emulation without issues.

Physical Machines
There is no embedded-class physical machine yet verified to run Weston to top of hardware. Current efforts focus on enabling FRI2.

Plan
Upgrade Weston to a version that can run only on framebuffer (e.g. pixman)
Image that boots Weston on KMS
Enable GTK+ 3 Wayland support
Enable Qt Wayland support
Enable Clutter Wayland support

qt사용하기

meta-qt5 받기: https://github.com/meta-qt5/meta-qt5.git
branch를 현재 사용 중인 yocto build system으로 checkout

meta-raspberrypi/qtbase_bbappend

meta-raspberrypi/dynamic-layer/qt5-layer/recipes-qt/qt5/qtbase_%.bbappend

PACKAGECONFIG	Description
`PACKAGECONFIG_GL:rpi`	DISTRO_FEATURES 에 `x11 opengl` 有: `gl` 無: DISTRO_FEATURES에 `opengl` 有: `eglfs gles2` 無: `''`
`PACKAGECONFIG_GL:append:rpi`	MACHINE_FEATURES에 `vc4graphics` 有: `" kms"` 無: `''` `" gbm"`
`PACKAGECONFIG_FONTS_rpi`	"fontconfig"
`PACKAGECONFIG:append:rpi`	" libinput examples tslib xkb xkbcommon"
`PACKAGECONFIG:remove:rpi`	" tests"