By Toradex秦海

1). 簡(jiǎn)介

基于 ARM 平臺(tái) Yocto Linux BSP 開(kāi)發(fā)嵌入式設(shè)備，開(kāi)發(fā)完成后需要生成用于量產(chǎn)的 Yocto Linux BSP 鏡像，本文就基于 Toradex Yocto Linux BSP 鏡像進(jìn)行量產(chǎn)定制做流程說(shuō)明。

2. 準(zhǔn)備

a). Toradex Yocto Linux BSP 提供預(yù)編譯好的基于 Downstream/Mainline Linux Kernel 版本的 Minimal 或者 Multimedia 鏡像供客戶測(cè)試開(kāi)發(fā)，具體可以從下面地址下載。

https://developer.toradex.cn/software/toradex-embedded-software/toradex-download-links-torizon-linux-bsp-wince-and-partner-demos/#toradex-embedded-linux---yocto-project-reference-images

b). Toradex ARM 核心板產(chǎn)品出廠預(yù)裝 Toradex Easy Installer 工具軟件，便于進(jìn)行量產(chǎn)安裝，因此對(duì)應(yīng)使用的 Yocto Linux BSP 鏡像也是適用于通過(guò) Toradex Easy Installer 安裝的鏡像，具體關(guān)于 Toradex Easy Installer 的更詳細(xì)介紹請(qǐng)見(jiàn)如下。

https://developer.toradex.cn/easy-installer/toradex-easy-installer/toradex-easy-installer-overview/

c). 如果熟悉 Yocto Project 編譯環(huán)境，可以參考如下文章通過(guò) Yocto Project 來(lái)定制編譯用于量產(chǎn)的 BSP 鏡像，本文不做贅述。

https://www.toradex.cn/blog/tong-guo-ycoto-project-ding-zhi-qian-ru-shi-ycoto-linux-jing-xiang

3). 定制流程

a). 本文以適用于 Verdin i.MX8M Plus 的 Yocto Linux Mutimedia BSP Reference Image 鏡像為例進(jìn)行示例，其他平臺(tái)和版本的 BSP 方法思路都一致。

b). 從這里下載針對(duì) Verdin i.MX8M Plus 的 Yocto Linux Mutimedia BSP Reference Image V7.x 版本，并解壓后包含文件如下。

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$ tar xvf Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3.tar

$ cd Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3/

$ tree -L 1

.

├── image.json

├── imx-boot

├── LA_OPT_NXP_SW.html

├── marketing.tar

├── prepare.sh

├── Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz

├── Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.tar.xz

├── toradexlinux.png

├── u-boot-initial-env-sd

└── wrapup.sh

0 directories, 10 files

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c). image.json 是 BSP 鏡像配置文件，Toradex Easy Installer 軟件就是通過(guò)讀取這個(gè)文件來(lái)進(jìn)行 BSP 鏡像更新的

./ image.json 配置文件詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)見(jiàn)如下文章，不同的硬件平臺(tái)具體的文件會(huì)有不同，尤其是底層 bootloader 相關(guān)的 binary 文件。本文只將和定制量產(chǎn)鏡像相關(guān)的參數(shù)著重說(shuō)明。

https://developer.toradex.cn/easy-installer/toradex-easy-installer/toradex-easy-installer-configuration-files

./ “autoinstall” 參數(shù)定義了是否自動(dòng)安裝 BSP 鏡像

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false - 不自動(dòng)安裝 (default)

true - 自動(dòng)安裝

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./ “u_boot_env” 參數(shù)定義了 U-Boot 啟動(dòng)動(dòng)態(tài)加載的環(huán)境變量參數(shù)，可以將自定義的 U-Boot 環(huán)境變量參數(shù)更新到這個(gè)文件，刷寫(xiě) BSP 鏡像后啟動(dòng)即可以生效。

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u-boot-initial-env-sd (default)

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./ “prepare_script” 參數(shù)定義了 Toradex Easy Installer 工具進(jìn)行分區(qū)和燒寫(xiě)鏡像操作前需要進(jìn)行的操作

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prepare.sh (default)

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./ “wrapup_script” 參數(shù)定義了 Toradex Easy Installer 工具完成分區(qū)和燒寫(xiě)鏡像操作后需要進(jìn)行的操作

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wrapup.sh (default)

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./ “blockdevs” 參數(shù)下面就定義了實(shí)際需要燒寫(xiě)的鏡像以及分區(qū)，當(dāng)然也可以參考上述配置文件說(shuō)明定制添加自己需要的分區(qū)或者只讀文件系統(tǒng)等。

// 通常首先是一個(gè) FAT32 分區(qū)，用于燒寫(xiě)包括 Linux Kernel Image/Device-Tree Binary/Device-Tree Overlay Binary 等啟動(dòng)文件，”filename” 參數(shù)定義了寫(xiě)入的文件壓縮包，"uncompressed_size" 定義了要寫(xiě)入文件未壓縮前的大小(MB)。如果定制鏡像過(guò)程中修改了壓縮包文件的名字和文件大小就需要修改對(duì)應(yīng)修改這兩個(gè)參數(shù)。

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"label": "BOOT",

"filesystem_type": "FAT",

"mkfs_options": "",

"filename": "Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz",

"uncompressed_size": 8.671875

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// 然后是一個(gè) EXT4 分區(qū)，用于燒寫(xiě) Linux Rootfs 文件系統(tǒng)文件，”filename” 參數(shù)定義了寫(xiě)入的文件壓縮包，"uncompressed_size" 定義了要寫(xiě)入文件未壓縮前的大小(MB)。如果定制鏡像過(guò)程中修改了 Rootfs 文件系統(tǒng)壓縮包文件的名字和文件大小就需要修改對(duì)應(yīng)修改這兩個(gè)參數(shù)。

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"label": "RFS",

"filesystem_type": "ext4",

"mkfs_options": "-E nodiscard",

"filename": "Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.tar.xz",

"uncompressed_size": 1272.7109375

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// 最后是 Raw 分區(qū)，用于燒寫(xiě)包括 Bootloader Binary 等在內(nèi)的底層引導(dǎo)固件文件，文件可能是一個(gè)文件或者多個(gè)文件，根據(jù)不同的硬件平臺(tái)不一致。”filename” 參數(shù)定義了寫(xiě)入的 Binary 固件文件，比如 Verdin i.MX8MP 平臺(tái)對(duì)應(yīng)的是 imx-boot 文件就是一個(gè)包含 ATF/DDR Firmware/SPL/U-Boot 等的 Boot Container，而比如 Verdin AM62 平臺(tái)則每個(gè)固件都是分開(kāi)的單獨(dú)文件。

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"filesystem_type": "raw",

"rawfiles": [

{

    "filename": "imx-boot",

"dd_options": "seek=0"

}

]

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d). “imx-boot” 如章節(jié) (c) 說(shuō)明是 Verdin i.MX8MP 平臺(tái)對(duì)應(yīng)的 Boot Container 文件，如果需要修改底層 Bootloader，可以參考如下文章修改編譯生成新的 “imx-boot” 文件后替換 BSP Image 鏡像里面的文件。

https://developer.toradex.cn/linux-bsp/os-development/build-u-boot-and-linux-kernel-from-source-code/build-u-boot/

e). “prepare.sh” 如章節(jié) (c) 說(shuō)明是燒寫(xiě)鏡像前需要進(jìn)行的操作，通常不需要修改。

f). “wrapup.sh” 如章節(jié) (c) 說(shuō)明是燒寫(xiě)鏡像后進(jìn)行的操作，如果使能了 “autoinstall” 自動(dòng)安裝可以增加如下內(nèi)容在完成自動(dòng)安裝后自動(dòng)重啟。

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reboot -f

exit 0

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g). “Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz” 壓縮包文件如章節(jié) (c) 說(shuō)明是 FAT32 啟動(dòng)分區(qū)文件，請(qǐng)注意不同 Yocto Linux BSP 版本命名方式可能略有不同。

./ 解壓后內(nèi)容如下

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$ cd Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3/

$ mkdir bootfs

$ tar Jxf Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz -C bootfs/

$ cd bootfs

$ tree -L 1

.

├── boot.scr

├── Image.gz

├── imx8mp-verdin-nonwifi-dahlia.dtb

├── imx8mp-verdin-nonwifi-dev.dtb

├── imx8mp-verdin-nonwifi-ivy.dtb

├── imx8mp-verdin-nonwifi-mallow.dtb

├── imx8mp-verdin-nonwifi-yavia.dtb

├── imx8mp-verdin-wifi-dahlia.dtb

├── imx8mp-verdin-wifi-dev.dtb

├── imx8mp-verdin-wifi-ivy.dtb

├── imx8mp-verdin-wifi-mallow.dtb

├── imx8mp-verdin-wifi-yavia.dtb

├── overlays

└── overlays.txt

1 directory, 13 files

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./ “boot.scr” 文件是 Linux U-Boot Distroboot 配置文件，如果定制 BSP 鏡像涉及 Linux Kernel 啟動(dòng)參數(shù)相關(guān)配置，可以參考這里修改并重新生成這個(gè)文件后替換原有文件。

./ 其他文件都是包含 Linux Kernel Image / Device-Tree Binary / Device-Tree Overlay Binary 等文件，如果定制 BSP 涉及了相關(guān)修改可以在這里替換原有文件。

./ 修改完成所有要修改的文件后，可以通過(guò)如下命令重新壓縮，如果命名不變則無(wú)需修改 image.json 文件，否則就要對(duì)應(yīng)修改。

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$ cd Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3/bootfs/

$ tar Jcf ../Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz *

$ cd ..

$ rm -rf bootfs/

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h). “Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.tar.xz” 壓縮包文件如章節(jié) (c) 說(shuō)明是 EXT4 Linux Rootfs 文件系統(tǒng)分區(qū)文件，請(qǐng)注意不同 Yocto Linux BSP 版本命名方式可能略有不同。

./ 解壓后內(nèi)容如下

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$ cd Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3/

$ mkdir rootfs

$ sudo tar Jxf Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.bootfs.tar.xz -C rootfs/

$ cd rootfs

$ tree -L 1

.

├── bin -> usr/bin

├── boot

├── dev

├── etc

├── home

├── lib -> usr/lib

├── media -> run/media

├── mnt

├── opt

├── proc

├── root

├── run

├── sbin -> usr/sbin

├── srv

├── sys

├── tmp

├── unit_tests

├── usr

└── var

18 directories, 1 file

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./ 在這里可以進(jìn)行 Linux Rootfs 相關(guān)的修改適配，比如部署應(yīng)用程序以及相關(guān)運(yùn)行庫(kù)，配置應(yīng)用程序開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)等，下面是幾個(gè)簡(jiǎn)單示例。

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### modify below default autorun systemd service file to make customized application autorun ###

rootfs/lib/systemd/system/wayland-app-launch.service

[Service]

...

ExecStart=/usr/share/cinematicexperience-1.0/Qt5_CinematicExperience --fullscreen

...

### modify below splash picture to adapt customized splash after enabling plymouth in Yocto project ###

rootfs/usr/share/plymouth/themes/spinner/watermark.png

### modify weston configuration file if needed, below for example to hide weston normal shell ###

rootfs/etc/xdg/weston/weston.ini

[core]

...

shell=kiosk-shell.so

...

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./ 修改完成所有要修改的文件后，可以通過(guò)如下命令重新壓縮，如果命名和大概文件大小不變則無(wú)需修改 image.json 文件，否則就要對(duì)應(yīng)修改。

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$ cd Verdin-iMX8MP_Reference-Multimedia-Image-Tezi_7.1.0+build.3/rootfs/

$ sudo tar Jcf ../Reference-Multimedia-Image-verdin-imx8mp.rootfs.tar.xz *

$ cd ..

$ sudo rm -rf rootfs/

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i). “u-boot-initial-env-sd” 如章節(jié) (c) 說(shuō)明是 U-Boot 環(huán)境變量配置文件，可以將定制需要的環(huán)境變量修改或者添加在這個(gè)文件。比如這里示例添加為了顯示 Plymouth Splash 以及關(guān)閉 log 輸出的環(huán)境變量定義。

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tdxargs=quiet logo.nologo vt.global_cursor_default=0 plymouth.ignore-serial-consoles splash fbcon=map:3’

bootdelay=0

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j). 定制完成后將完整 BSP image 文件復(fù)制到 U盤(pán)或者 SD 卡，通過(guò)模塊 Toradex Easy Installer 工具安裝到模塊進(jìn)行量產(chǎn)即可。

4). 總結(jié)

本文基于 Toradex i.MX8MP ARM 處理器平臺(tái)示例了 Yocto Linux 量產(chǎn) BSP 鏡像定制流程，其他平臺(tái)定制思路都是基本一致的。