Yocto项目日常练 Day 1：基础架构概述与最小镜像实战_yocto 生成core-image-minimal 需要多大磁盘空间-优快云博客

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目标：完成 Yocto 环境搭建，构建 core-image-minimal 镜像，了解 Yocto 应用系统的核心架构和基本构建流程

1. Yocto 构建环境快速上手

1.1 环境准备

Yocto 项目依赖于稳定的 Linux 环境以及一系列构建工具和库，因此我们需要在受支持的系统中配置构建主机。建议使用 Ubuntu 22.04（LTS）并安装必要的依赖包：

操作系统：Ubuntu 22.04 (LTS)
硬件：90GB 磁盘空间，8GB RAM
必备软件：

sudo apt install gawk wget git diffstat unzip texinfo gcc build-essential chrpath socat \
    cpio python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils iputils-ping python3-git \
    python3-jinja2 python3-subunit zstd liblz4-tool file locales libacl1

1.2 下载 Poky 和初始化

Poky 是 Yocto 官方提供的参考发行版，集成了 BitBake 构建引擎、OE-Core 元数据层及基本配置脚本。

git clone git://git.yoctoproject.org/poky
cd poky
git checkout -b scarthgap origin/scarthgap
source oe-init-build-env

运行 source 脚本后，将自动创建名为 build 的构建目录，其中包含：

local.conf：用于配置目标平台（如 MACHINE）和基础参数
bblayers.conf：用于定义参与构建的元数据 layer

1.3 构建 core-image-minimal 镜像

core-image-minimal 是 Yocto 提供的最基础镜像，适合用于验证构建流程是否正确。

bitbake core-image-minimal

该构建命令会依次执行以下任务：
Fetch → Unpack → Patch → Configure → Compile → Install → Package → Image

构建完成后，输出文件位于：

tmp/deploy/images/qemux86-64/

1.4 验证镜像

Yocto 提供了 runqemu 工具，可以使用 QEMU 虚拟机快速验证构建出的镜像功能。

runqemu qemux86-64

如能进入 shell 或看到启动界面，说明构建成功且镜像正常运行。

2. Yocto 框架概述

2.1 Layer 模型概念

在 Yocto 项目中，Layer 是组织元数据的基本单位。每个 Layer 是一组功能集合，可以包含菜谱、类、配置文件等。Layer 支持按需组合与重写，提升系统模块化和可维护性。

常见 Layer 类型：

Layer	作用
meta	OE-Core，基础元数据层，提供常用软件包和构建逻辑
meta-poky	Poky 的默认配置层
meta-yocto-bsp	提供参考硬件平台的 BSP 层
meta-custom	用户自定义的扩展层

layer 的启用通过 bblayers.conf 文件管理，支持灵活添加、覆盖、替换已有逻辑。

2.2 BitBake 构建流程

BitBake 是 Yocto 的核心工具之一，类似于 make，它根据 .bb 菜谱定义的规则，自动执行构建任务。

常见构建任务（task）：

do_fetch：下载源码（如 Git、tar.gz）
do_unpack：解压源码
do_patch：应用补丁
do_configure：执行配置脚本，如 autoconf
do_compile：编译源码
do_install：复制安装文件到临时根文件系统
do_package：将构建结果打包为 ipk/rpm 等
do_image：生成最终 rootfs 镜像文件

BitBake 支持自动分析依赖关系，并可并行构建多个 package，提高构建效率。

3. Yocto 构建目录分析

3.1 build 目录结构

构建目录由 oe-init-build-env 初始化生成，包含所有构建配置、缓存和结果。其主要结构如下：

目录	用途
conf/	配置文件目录，包含 local.conf 和 bblayers.conf
downloads/	存储所有下载的源码包和文件
sstate-cache/	共享状态缓存，加速重复构建过程
tmp/	所有中间产物和最终输出的主目录

3.2 tmp/ 根目录分析

tmp 是 BitBake 的主要输出区域，几乎所有构建数据都集中于此。关键子目录包括：

work/：每个菜谱的工作目录，包含源码解压、编译、中间结果等
deploy/images/：最终生成的镜像文件、启动配置、压缩包等

理解这些目录对于分析构建错误、查找结果文件具有重要意义。

四、实战总结

关键名词	说明
BitBake	构建引擎
Poky	参考发行版，基于 OE-Core
core-image-minimal	最小功能 rootfs 镜像
QEMU	虚拟式硬件环境验证工具

五、问答与练习

问题练习

1. 说明 Poky 和 OE-Core 之间的关系？

2. 解释 BitBake 构建流程中皈 do_compile 和 do_install 的区别

3. 一个自定义层 layer 最基本的目录结构是什么？

4. 如果需要构建 Raspberry Pi 镜像，应修改哪些文件？

5. 如何查看构建成功后 core-image-minimal 里裡包含了哪些软件？

标准答案

1. Poky 是以 OE-Core 为基础，合并了 BitBake + 基本 layer + 参考 BSP 和配置 layer ，形成一个完整参考构建平台。
2. do_compile 负责编译源码，do_install 负责把编译的结果处理安装到目标根文件系统目录下。
3. 最基本含 conf/，recipes-类目录，例如:

meta-mytest/
|-- conf/
|   `-- layer.conf
|-- recipes-example/
|   `-- helloworld/
|       `-- helloworld_1.0.bb

4. 需要修改 conf/local.conf 中的 MACHINE ，例如:

MACHINE ?= "raspberrypi4-64"

并确保 bblayers.conf 加入 meta-raspberrypi 层。
5. 运行：

cat tmp/deploy/images/qemux86-64/core-image-minimal-qemux86-64.manifest

可以查看包含软件清单。

六、小结

Day 1 我们打通了 Yocto 环境搭建、构建流程、层结构、实战 core-image-minimal 镜像构建。这是全部 Yocto 实战的基础，后续我们将一步步深入 BitBake 、菜谱编写、实际 BSP 应用。

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