🥇बिल्डरूट - भाग 1। सामान्य जानकारी, एक न्यूनतम प्रणाली का निर्माण, मेनू के माध्यम से सेटिंग

परिचय

लेखों की इस श्रृंखला में, मैं बिल्डरूट वितरण बिल्ड सिस्टम को देखना चाहता हूं और इसे अनुकूलित करने में अपना अनुभव साझा करना चाहता हूं। ग्राफिकल इंटरफ़ेस और न्यूनतम कार्यक्षमता के साथ एक छोटा ओएस बनाने में व्यावहारिक अनुभव होगा।

सबसे पहले, आपको निर्माण प्रणाली और वितरण को भ्रमित नहीं करना चाहिए। बिल्डरूट उसे दिए जाने वाले पैकेजों के सेट से एक सिस्टम बना सकता है। बिल्डरूट मेकफ़ाइल्स पर बनाया गया है और इसलिए इसमें विशाल अनुकूलन क्षमताएं हैं। किसी पैकेज को दूसरे संस्करण से बदलें, अपना स्वयं का पैकेज जोड़ें, पैकेज बनाने के नियम बदलें, सभी पैकेज स्थापित करने के बाद फ़ाइल सिस्टम को अनुकूलित करें? बिल्डरूट यह सब कर सकता है।

रूस में, बिल्डरूट का उपयोग किया जाता है, लेकिन मेरी राय में शुरुआती लोगों के लिए रूसी भाषा की जानकारी बहुत कम है।

कार्य का लक्ष्य लाइव डाउनलोड, आइसडब्ल्यूएम इंटरफ़ेस और ब्राउज़र के साथ एक वितरण किट को इकट्ठा करना है। लक्ष्य प्लेटफ़ॉर्म वर्चुअलबॉक्स है।

अपना स्वयं का वितरण क्यों बनाएं? अक्सर सीमित संसाधनों के साथ सीमित कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है। स्वचालन में और भी अधिक बार आपको फ़र्मवेयर बनाने की आवश्यकता होती है। अनावश्यक पैकेजों को साफ़ करके और इसे फ़र्मवेयर में बदलकर एक सामान्य-उद्देश्यीय वितरण को अपनाना एक नया वितरण बनाने की तुलना में अधिक श्रम-गहन है। जेंटू के उपयोग की भी अपनी सीमाएँ हैं।

बिल्डरूट सिस्टम बहुत शक्तिशाली है, लेकिन यह आपके लिए कुछ नहीं करेगा। यह केवल असेंबली प्रक्रिया को सक्षम और स्वचालित कर सकता है।

वैकल्पिक बिल्ड सिस्टम (योक्टो, ओपन बिल्ड सिस्टम और अन्य) पर विचार या तुलना नहीं की जाती है।

इसे कहां से प्राप्त करें और कैसे शुरू करें

प्रोजेक्ट वेबसाइट - buildroot.org. यहां आप वर्तमान संस्करण डाउनलोड कर सकते हैं और मैनुअल पढ़ सकते हैं। वहां आप समुदाय से संपर्क कर सकते हैं, एक बग ट्रैकर, मेल-सूचियां और एक आईआरसी चैनल है।

बिल्डरूट बिल्ड के लक्ष्य बोर्ड के लिए डिकॉन्फिग संचालित करता है। Defconfig एक कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल है जो केवल उन विकल्पों को संग्रहीत करती है जिनमें डिफ़ॉल्ट मान नहीं होते हैं। वही यह निर्धारित करता है कि क्या एकत्र किया जाएगा और कैसे। इस मामले में, आप बिजीबॉक्स, लिनक्स-कर्नेल, यूग्लिबीसी, यू-बूट और बेयरबॉक्स बूटलोडर्स की कॉन्फ़िगरेशन को अलग से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं, लेकिन ये सभी लक्ष्य बोर्ड से बंधे होंगे।
डाउनलोड किए गए संग्रह को अनपैक करने या गिट से क्लोन करने के बाद, हमें उपयोग के लिए तैयार बिल्डरूट मिलता है। आप मैनुअल में निर्देशिका संरचना के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं; मैं आपको सबसे महत्वपूर्ण के बारे में बताऊंगा:

मंडल - प्रत्येक बोर्ड के लिए विशिष्ट फ़ाइलों वाली एक निर्देशिका। ये सिस्टम इमेज (आईएसओ, एसडीकार्ट, सीपीआईओ और अन्य), एक ओवरले डायरेक्टरी, कर्नेल कॉन्फिगरेशन आदि बनाने के लिए स्क्रिप्ट हो सकते हैं।
कॉन्फ़िगरेशन - बोर्ड का वास्तविक डिकॉन्फिग। Defconfig एक अपूर्ण बोर्ड कॉन्फ़िगरेशन है. यह केवल उन मापदंडों को संग्रहीत करता है जो डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स से भिन्न होते हैं
dl - असेंबली के लिए डाउनलोड किए गए स्रोत कोड/फ़ाइलों वाली निर्देशिका
आउटपुट/लक्ष्य - परिणामी OS का एकत्रित फ़ाइल सिस्टम। इसके बाद, डाउनलोडिंग/इंस्टॉलेशन के लिए इससे छवियां बनाई जाती हैं
आउटपुट/होस्ट - असेंबली के लिए होस्ट उपयोगिताएँ
आउटपुट/बिल्ड - इकट्ठे पैकेज

असेंबली को KConfig के माध्यम से कॉन्फ़िगर किया गया है। लिनक्स कर्नेल के निर्माण के लिए उसी प्रणाली का उपयोग किया जाता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कमांड की सूची (बिल्डरूट निर्देशिका में निष्पादित करें):

मेन्यूकॉन्फिग बनाएं - बिल्ड कॉन्फ़िगरेशन को कॉल करें। आप ग्राफ़िकल इंटरफ़ेस का भी उपयोग कर सकते हैं (nconfig बनाएं, xconfig बनाएं, gconfig बनाएं)
linux-menuconfig बनाएं - कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन को कॉल करें।
साफ़ करें - बिल्ड परिणामों को साफ़ करें (आउटपुट में संग्रहीत सब कुछ)
बनाओ - एक सिस्टम बनाओ। यह पहले से एकत्रित प्रक्रियाओं को पुनः एकत्रित नहीं करता है।
defconfig_name बनाएं - कॉन्फ़िगरेशन को एक विशिष्ट defconfig पर स्विच करें
सूची-डिफ़ॉन्फ़िग्स बनाएं - डिफ़कॉन्फ़िग्स की एक सूची दिखाएं
स्रोत बनाएं - बिना बिल्डिंग के, बस इंस्टॉलेशन फ़ाइलें डाउनलोड करें।
सहायता करें - संभावित आदेशों की सूची बनाएं

महत्वपूर्ण नोट्स और उपयोगी टिप्स

बिल्डरूट उन पैकेजों का पुनर्निर्माण नहीं करता है जो पहले ही बनाए जा चुके हैं! इसलिए, ऐसी स्थिति उत्पन्न हो सकती है जहां पूर्ण पुन: संयोजन की आवश्यकता हो।

आप कमांड के साथ एक अलग पैकेज का पुनर्निर्माण कर सकते हैं पैकेजनाम-पुनर्निर्माण करें। उदाहरण के लिए, आप लिनक्स कर्नेल का पुनर्निर्माण कर सकते हैं:

make linux-rebuild

बिल्डरूट आउटपुट/बिल्ड/$पैकेजनाम निर्देशिका में .stamp फ़ाइलें बनाकर किसी भी पैकेज की स्थिति को संग्रहीत करता है:

इसलिए, आप पैकेजों के पुनर्निर्माण के बिना रूट-एफएस और छवियों का पुनर्निर्माण कर सकते हैं:

rm output/build/host-gcc-final-*/.stamp_host_installed;rm -rf output/target;find output/ -name ".stamp_target_installed" |xargs rm -rf ; make

उपयोगी चर

बिल्डरूट में आसान कॉन्फ़िगरेशन के लिए वेरिएबल्स का एक सेट है

$TOPDIR - बिल्डरूट निर्देशिका
$BASEDIR - आउटपुट निर्देशिका
$HOST_DIR, $STAGING_DIR, $TARGET_DIR - होस्ट एफएस, स्टेजिंग एफएस, लक्ष्य एफएस बिल्ड निर्देशिकाएं।
$BUILD_DIR - अनपैक्ड और निर्मित पैकेज वाली निर्देशिका

विज़ुअलाइज़ेशन

बिल्डरूट में एक विज़ुअलाइज़ेशन सुविधा है। आप अंतिम सिस्टम में एक निर्भरता आरेख, एक बिल्ड टाइम ग्राफ़ और पैकेज आकार का एक ग्राफ़ बना सकते हैं। परिणाम आउटपुट/ग्राफ निर्देशिका में पीडीएफ फाइलों (आप svn,png से चुन सकते हैं) के रूप में हैं।

विज़ुअलाइज़ेशन कमांड के उदाहरण:

make graph-depends निर्भरता वृक्ष बनाएँ
make <pkg>-graph-depends किसी विशिष्ट पैकेज के लिए निर्भरता वृक्ष बनाएँ
BR2_GRAPH_OUT=png make graph-build पीएनजी आउटपुट के साथ प्लॉट निर्माण समय
make graph-size प्लॉट पैकेट का आकार

उपयोगी स्क्रिप्ट

बिल्डरूट निर्देशिका में एक उपनिर्देशिका है utils उपयोगी स्क्रिप्ट के साथ. उदाहरण के लिए, एक स्क्रिप्ट है जो पैकेज विवरण की शुद्धता की जांच करती है। यह आपके स्वयं के पैकेज जोड़ते समय उपयोगी हो सकता है (मैं इसे बाद में करूंगा)। फ़ाइल utils/readme.txt में इन स्क्रिप्ट्स का विवरण है।

आइए एक स्टॉक वितरण बनाएं

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि सभी ऑपरेशन नियमित उपयोगकर्ता की ओर से किए जाते हैं, रूट की ओर से नहीं।
सभी कमांड बिल्डरूट में निष्पादित होते हैं। बिल्डरूट पैकेज में पहले से ही कई सामान्य बोर्ड और वर्चुअलाइजेशन के लिए कॉन्फ़िगरेशन का एक सेट शामिल है।

आइए कॉन्फ़िगरेशन की सूची देखें:

qemu_x86_64_defconfig कॉन्फ़िगरेशन पर स्विच करें

make qemu_x86_64_defconfig

और हम असेंबली शुरू करते हैं

make

निर्माण सफलतापूर्वक पूरा हुआ, परिणाम देखें:

बिल्डरूट ने छवियां संकलित की हैं जिन्हें आप क्यूमू में चला सकते हैं और सत्यापित कर सकते हैं कि वे काम करती हैं।

qemu-system-x86_64 -kernel output/images/bzImage -hda    output/images/rootfs.ext2 -append "root=/dev/sda rw" -s -S

परिणाम qemu में चलने वाला एक सिस्टम है:

अपना स्वयं का बोर्ड कॉन्फ़िगरेशन बनाना

बोर्ड फ़ाइलें जोड़ना

आइए कॉन्फ़िगरेशन की सूची देखें:

सूची में हम pc_x86_64_efi_defconfig देखते हैं। हम इसे कॉन्फ़िगरेशन से कॉपी करके अपना स्वयं का बोर्ड बनाएंगे:

cp configs/pc_x86_64_bios_defconfig configs/my_x86_board_defconfig

आइए अपनी स्क्रिप्ट, रूटफ़्स-ओवरले और अन्य आवश्यक फ़ाइलों को संग्रहीत करने के लिए तुरंत एक बोर्ड निर्देशिका बनाएं:

mkdir board/my_x86_board

इस defconfig पर स्विच करें:

make my_x86_board_defconfig

इस प्रकार, अब बिल्ड कॉन्फ़िगरेशन (बिल्डरूट निर्देशिका के रूट में .config में संग्रहीत) x86-64 लीगेसी (बायोस) बूट लक्ष्य मशीन से मेल खाता है।

आइए लिनक्स-कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन की प्रतिलिपि बनाएँ (बाद में उपयोगी):

cp board/pc/linux.config board/my_x86_board/

KConfig के माध्यम से बिल्ड पैरामीटर सेट करना

आइए सेटअप शुरू करें:

make menuconfig

KConfig विंडो खुल जाएगी. ग्राफ़िकल इंटरफ़ेस से कॉन्फ़िगर करना संभव है (nconfig बनाएं, xconfig बनाएं, gconfig बनाएं):

हम पहले खंड लक्ष्य विकल्प में प्रवेश करते हैं। यहां आप लक्ष्य आर्किटेक्चर का चयन कर सकते हैं जिसके लिए निर्माण किया जाएगा।

बिल्ड विकल्प - यहां विभिन्न बिल्ड सेटिंग्स हैं। आप स्रोत कोड, बिल्ड थ्रेड की संख्या, स्रोत कोड डाउनलोड करने के लिए दर्पण और अन्य सेटिंग्स के साथ निर्देशिका निर्दिष्ट कर सकते हैं। आइए सेटिंग्स को डिफ़ॉल्ट पर छोड़ दें।

टूलचेन - बिल्ड टूल स्वयं यहां कॉन्फ़िगर किए गए हैं। उसके बारे में और पढ़ें.

टूलचेन प्रकार - प्रयुक्त टूलचेन का प्रकार। यह बिल्डरूट में निर्मित टूलचेन या बाहरी टूलचेन हो सकता है (आप पहले से निर्मित टूलचेन या डाउनलोड करने के लिए यूआरएल के साथ निर्देशिका निर्दिष्ट कर सकते हैं)। विभिन्न आर्किटेक्चर के लिए अतिरिक्त विकल्प हैं। उदाहरण के लिए, आर्म के लिए आप बस बाहरी टूलचेन के लिनारो संस्करण का चयन कर सकते हैं।

C लाइब्रेरी - C लाइब्रेरी का चयन। पूरे सिस्टम का संचालन इसी पर निर्भर करता है। आमतौर पर, glibc का उपयोग किया जाता है, जो सभी संभावित कार्यक्षमता का समर्थन करता है। लेकिन यह एम्बेडेड सिस्टम के लिए बहुत बड़ा हो सकता है, इसलिए अक्सर यूजीलिबसी या मसल को चुना जाता है। हम glibc का चयन करेंगे (बाद में systemd का उपयोग करने के लिए इसकी आवश्यकता होगी)।

कर्नेल हेडर और कस्टम कर्नेल हेडर श्रृंखला - कर्नेल के उस संस्करण से मेल खाना चाहिए जो असेंबल सिस्टम में होगा। कर्नेल हेडर के लिए, आप टारबॉल या गिट रिपॉजिटरी का पथ भी निर्दिष्ट कर सकते हैं।

जीसीसी कंपाइलर संस्करण - निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले कंपाइलर संस्करण का चयन करें
C++ समर्थन सक्षम करें - सिस्टम में C++ लाइब्रेरीज़ के लिए समर्थन के साथ निर्माण का चयन करें। यह भविष्य में हमारे काम आएगा.

अतिरिक्त जीसीसी विकल्प - आप अतिरिक्त कंपाइलर विकल्प सेट कर सकते हैं। फिलहाल हमें इसकी जरूरत नहीं है.

सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन आपको बनाए गए सिस्टम के भविष्य के पैरामीटर सेट करने की अनुमति देता है:

शीर्षक से अधिकांश बातें स्पष्ट हैं। आइए निम्नलिखित बिंदुओं पर ध्यान दें:
उपयोगकर्ता तालिकाओं का पथ - बनाई जाने वाली उपयोगकर्ताओं वाली तालिका (https://buildroot.org/downloads/manual/manual.html#makeuser-syntax).

उदाहरण फ़ाइल. उपयोगकर्ता उपयोगकर्ता पासवर्ड व्यवस्थापक, स्वचालित रूप से gid/uid, /bin/sh शेल, डिफ़ॉल्ट समूह उपयोगकर्ता, समूह सदस्य रूट, टिप्पणी Foo उपयोगकर्ता के साथ बनाया जाएगा

[alexey@alexey-pc buildroot ]$ cat board/my_x86_board/users.txt 
user -1 user -1 =admin /home/user /bin/sh root Foo user

रूट फ़ाइल सिस्टम ओवरले निर्देशिकाएँ - एकत्रित लक्ष्य-एफएस के शीर्ष पर ओवरले की गई निर्देशिका। नई फ़ाइलें जोड़ता है और मौजूदा फ़ाइलों को प्रतिस्थापित करता है।

फ़ाइल सिस्टम छवियाँ बनाने से पहले चलने वाली कस्टम स्क्रिप्ट - फ़ाइल सिस्टम को छवियों में मोड़ने से तुरंत पहले निष्पादित स्क्रिप्ट। आइए अभी स्क्रिप्ट को खाली छोड़ दें।

चलिए कर्नेल अनुभाग पर चलते हैं

कर्नेल सेटिंग्स यहां सेट की गई हैं। कर्नेल को स्वयं make linux-menuconfig के माध्यम से कॉन्फ़िगर किया गया है।
आप कर्नेल संस्करण को अलग-अलग तरीकों से सेट कर सकते हैं: प्रस्तावित संस्करणों में से चयन करें, संस्करण को मैन्युअल रूप से दर्ज करें, एक रिपॉजिटरी या तैयार टारबॉल निर्दिष्ट करें।

कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन - कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन का पथ। आप चयनित आर्किटेक्चर के लिए डिफ़ॉल्ट कॉन्फ़िगरेशन या Linux से defocnfig का चयन कर सकते हैं। लिनक्स स्रोत में विभिन्न लक्ष्य प्रणालियों के लिए डिफकॉन्फिग का एक सेट होता है। आपको जिसकी आवश्यकता है वह आपको मिल सकता है यहां सीधे स्रोतों को देखकर. उदाहरण के लिए, बीगल बोन ब्लैक बोर्ड के लिए आप ऐसा कर सकते हैं कॉन्फ़िगरेशन का चयन करें.

लक्ष्य पैकेज अनुभाग आपको यह चुनने की अनुमति देता है कि बनाए जा रहे सिस्टम पर कौन से पैकेज स्थापित किए जाएंगे। आइए इसे अभी अपरिवर्तित छोड़ दें। हम अपने पैकेजों को बाद में इस सूची में जोड़ देंगे।
फ़ाइल सिस्टम छवियां - फ़ाइल सिस्टम छवियों की एक सूची जो एकत्र की जाएगी। एक आईएसओ छवि जोड़ें

बूटलोडर - एकत्रित करने के लिए बूटलोडर का चयन। आइए आइसोलिनिक्स चुनें

सिस्टमडी को कॉन्फ़िगर करना

सिस्टमडी कर्नेल और ग्लिबक के साथ लिनक्स के स्तंभों में से एक बन रहा है। इसलिए, मैंने इसकी सेटिंग को एक अलग आइटम में स्थानांतरित कर दिया।

मेन्यूकॉन्फिग के माध्यम से कॉन्फ़िगर किया गया, फिर लक्ष्य पैकेज → सिस्टम टूल्स → सिस्टमडी। यहां आप निर्दिष्ट कर सकते हैं कि सिस्टम शुरू होने पर कौन सी सिस्टमडी सेवाएं स्थापित और शुरू की जाएंगी।

सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन सहेजा जा रहा है

हम इस कॉन्फ़िगरेशन को KConfig के माध्यम से सहेजते हैं।

फिर हमारा defconfig सहेजें:

make savedefconfig

लिनक्स कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन

लिनक्स कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन को निम्नलिखित कमांड के साथ लागू किया जाता है:

make linux-menuconfig

आइए वर्चुअलबॉक्स वीडियो कार्ड के लिए समर्थन जोड़ें

आइए वर्चुअलबॉक्स गेस्ट एकीकरण समर्थन जोड़ें

सुरषित और बहार। महत्वपूर्ण: कॉन्फ़िगरेशन आउटपुट/बिल्ड/linux-$version/config में सहेजा जाएगा, लेकिन बोर्ड/my_x86_board/linux.config में नहीं

इसलिए, आपको कॉन्फ़िगरेशन को स्टोरेज स्थान पर मैन्युअल रूप से कॉपी करने की आवश्यकता है:

cp output/build/linux-4.19.25/.config board/my_x86_board/linux.config

जिसके बाद हम पूरे सिस्टम का पूर्ण पुन: संयोजन करेंगे। बिल्डरूट उस चीज़ का पुनर्निर्माण नहीं करता है जो पहले ही बनाया जा चुका है, आपको पुनर्निर्माण के लिए पैकेजों को मैन्युअल रूप से निर्दिष्ट करना होगा। समय और तंत्रिकाओं को बर्बाद न करने के लिए, एक छोटी प्रणाली को पूरी तरह से पुनर्निर्माण करना आसान है):

make clean;make

निर्माण पूरा होने पर, सीडी से बूटिंग करते हुए वर्चुअलबॉक्स (संस्करण 5.2 और 6.0 पर परीक्षण किया गया) लॉन्च करें। सिस्टम पैरामीटर:

इकट्ठे आईएसओ से चल रहा है:

प्रयुक्त सामग्री की सूची

बिल्डरूट मैनुअल

स्रोत: www.habr.com

बिल्डरूट - भाग 1। सामान्य जानकारी, न्यूनतम सिस्टम को असेंबल करना, मेनू के माध्यम से कॉन्फ़िगरेशन