用 Yocto 在 Ubuntu 上创建最小化 Linux 发行版

本文介绍如何使用Yocto项目从头构建定制化的Linux发行版,涵盖开发环境搭建、所需软件包安装及配置步骤,并演示了构建过程。

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开发机的基本条件

 

  • 最少 4-6 GB 内存
  • 最新版的 Ubuntu 系统(本文使用了 16.04 LTS,其他版本可能不行12.04 尝试过有报错 懒得调试了,就换16.04了)
  • 磁盘剩余空间至少 60-80 GB
  • 在创建 Linux 发行版之前先安装下面的软件包
  • 下载最新的 Yocto(Poky 是其最小开发环境)稳定分支
  • 
    	
  • apt-get install wget git-core unzip make gcc g++ build-essential subversion sed autoconf automake texi2html texinfo coreutils diffstat python-pysqlite2 docbook-utils libsdl1.2-dev libxml-parser-perl libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev xsltproc desktop-file-utils chrpath groff libtool xterm gawk fop
  • 好å®ç¨ï¼ç¨ Yocto å¨ Ubuntu ä¸å建æå°å Linux åè¡ç好å®ç¨ï¼ç¨ Yocto å¨ Ubuntu ä¸å建æå°å Linux åè¡ç
  • 如下所示,开发环境要安装的软件包将近 1GB 大小
  • 好å®ç¨ï¼ç¨ Yocto å¨ Ubuntu ä¸å建æå°å Linux åè¡ç好å®ç¨ï¼ç¨ Yocto å¨ Ubuntu ä¸å建æå°å Linux åè¡ç

在这个教程中,系统上克隆的是 poky 的 morty稳定分支

git clone -b morty git://git.yoctoproject.org/poky.git

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进入 poky目录,然后运行下面的命令为 Yocto 开发环境设置(设置/导出)一些环境变量。

source oe-init-build-env

如下所示,在运行了 open embedded (oe) 的构建环境脚本之后,终端里的路径会自动切换到 build 目录,以便进行之后行发行版的的配置和构建。

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上面的截屏展示了在 conf目录下创建的文件 local.conf。这是 Yocto 用来设置目标机器细节和 SDK 的目标架构的配置文件。

如下所示,这里设置的目标机器是 qemux86-64。

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如下面截图所示,在 local.conf中取消下面参数的注释符号。

DL_DIR ?= "${TOPDIR}/downloads"

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SSTATE_DIR ?= "${TOPDIR}/sstate-cache"

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TMPDIR ?= "${TOPDIR}/tmp"

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PACKAGE_CLASSES ?= "package_rpm"
SDKMACHINE ?= "i686"

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如下所示,在 local.conf中为基于 Yocto 的 Linux 设置空密码和后续的一些参数。否则的话用户就不能登录进新的发行版。

EXTRA_IMAGE_FEATURES ?= "debug-tweaks"

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我们并不准备使用任何图形化工具来创建 Linux OS,比如 toaster (hob 已经不再支持了)。

Yocto 编译构建过程

现在运行下面的 bitbake工具命令开始为选定的目标机器下载和编译软件包。

bitbake core-image-minimal

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非常重要的是要在普通 Linux 用户下运行上面的命令,而不是使用 root 用户。如下面截图所示,当你在 root 用户下运行 bitbake 命令会产生下面所示的错误。

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再一次运行导出环境变量的脚本(oe-init-build-env),重新执行相同的命令来启动下载和编译过程。

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如下所示,构建脚本组件的第一步工作是解析配置(recipe)。

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下面的截图展示了构建脚本的解析过程。同时也显示了用来构建你的新的基于 yocto 的发行版的构建系统的细节。

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在下载了 SDK 和必要的库之后,下一步工作是下载并编译软件包。如下截图展示了为构建新发行版而执行的任务。这一步将会执行 2-3 小时,因为首先要下载需要的软件包,然后还要为新的 Linux 发行版编译这些软件包。

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下面的截图表明了任务列表执行完毕。

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为目标机器类型 qemux86-64 编译好的新镜像位于 build/tmp/deploy/images/qemux86-64:

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如下所示,上面的命令如果运行在 Putty上会产生一个错误。

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通过 rdp 在 Ubuntu 平台上再次运行上面的命令。

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为运行新的基于 Yocto 的 Linux 发行版的 qemu 打开一个新屏幕。

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下面展示了新发行版的登录界面,同时也显示了使用的 yocto 项目的版本号。默认的用户名是 root,密码为空。

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最后使用 root用户名和空密码登录新发行版。如下截图所示,在这个最小版本的 Linux 上运行了基本的命令(data、ifconfig和uname)。

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本文的目标是理解使用 Yocto 创建新的 Linux 发行版的过程。

### 最适合低功耗使用的Linux发行版 对于低功耗应用,某些特定的Linux发行版因其优化特性而显得尤为合适。考虑到资源的有效利用以及能耗最小化的需求,在嵌入式系统中工作的开发人员倾向于选择易于使用并能针对具体硬件进行定制化的版本[^2]。 #### 1. ARM架构支持良好的轻量级发行版 一些专门为ARM处理器设计并且体积小巧的Linux操作系统非常适合用作低功耗设备的操作平台。这类系统通常具有较低内存占用率和较小磁盘空间需求的特点,从而有助于减少电力消耗。 #### 2. 基于Debian/Ubuntu的精简版本 像Lubuntu这样的基于Ubuntu但是采用更轻量化桌面环境(如LXDE/LXQT)的变种,或是Raspbian——专为树莓派打造的一个官方推荐镜像文件,都是不错的选择。它们继承了母体系统的稳定性和软件包管理优势的同时又保持了较高的性能效率[^1]。 #### 3. 特定用途构建的专用型OS 还有许专门面向物联网(IoT)领域或其他特殊应用场景所创建的小型化Linux内核及其配套组件集合,比如Yocto Project所提供的Buildroot或OpenWrt等解决方案。这些工具允许开发者根据实际需要灵活调整最终产品的功能集与配置参数,进而实现最佳的能量效益平衡。 ```bash sudo apt-get update && sudo apt-get install build-essential git git clone https://github.com/openwrt/openwrt.git cd openwrt ./scripts/feeds update -a ./scripts/feeds install -a make menuconfig ``` 上述命令展示了如何获取并编译适用于IoT设备的OpenWrt固件源码,这代表了一类高度可裁剪且专注于效能表现的操作系统实例之一。
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