Buildroot - 1부. 일반 정보, 최소 시스템 조립, 메뉴를 통한 구성

소개

이 기사 시리즈에서는 빌드루트 배포 빌드 시스템을 살펴보고 이를 사용자 정의한 경험을 공유하고 싶습니다. 그래픽 인터페이스와 최소한의 기능을 갖춘 작은 OS를 만드는 실제 경험이 있습니다.

우선, 빌드 시스템과 배포판을 혼동해서는 안 됩니다. Buildroot는 제공되는 패키지 세트에서 시스템을 구축할 수 있습니다. Buildroot는 makefile을 기반으로 구축되었으므로 엄청난 사용자 정의 기능을 가지고 있습니다. 패키지를 다른 버전으로 교체하고, 자신만의 패키지를 추가하고, 패키지 빌드 규칙을 변경하고, 모든 패키지를 설치한 후 파일 시스템을 사용자 정의하시겠습니까? buildroot는 이 모든 것을 할 수 있습니다.

러시아에서는 buildroot를 사용하지만 제 생각에는 초보자를 위한 러시아어 정보가 거의 없습니다.

작업의 목표는 라이브 다운로드, icewm 인터페이스 및 브라우저를 갖춘 배포 키트를 조립하는 것입니다. 대상 플랫폼은 virtualbox입니다.

자신만의 배포판을 구축하는 이유는 무엇입니까? 제한된 리소스에는 제한된 기능이 필요한 경우가 많습니다. 자동화에서는 펌웨어를 생성해야 하는 경우가 훨씬 더 많습니다. 불필요한 패키지를 정리하고 이를 펌웨어로 전환하여 범용 배포판을 적용하는 것은 새 배포판을 구축하는 것보다 노동 집약적입니다. 젠투를 사용하는 것에도 한계가 있습니다.

Buildroot 시스템은 매우 강력하지만 사용자에게 아무런 도움이 되지 않습니다. 조립 프로세스만 활성화하고 자동화할 수 있습니다.

대체 빌드 시스템(yocto, 개방형 빌드 시스템 등)은 고려되거나 비교되지 않습니다.

어디서 구할 수 있고 어떻게 시작해야 할까요?

프로젝트 웹사이트 - buildroot.org. 여기에서 현재 버전을 다운로드하고 설명서를 읽을 수 있습니다. 거기에서 커뮤니티에 연락할 수 있으며 버그 추적기, 메일 목록 및 irc 채널이 있습니다.

Buildroot는 빌드의 타겟 보드에 대한 defconfig를 작동합니다. Defconfig는 기본값이 없는 옵션만 저장하는 구성 파일입니다. 무엇을 수집할지, 어떻게 수집할지 결정하는 사람은 바로 그 사람입니다. 이 경우 busybox, linux-kernel, uglibc, u-boot 및 barebox 부트로더의 구성을 별도로 구성할 수 있지만 모두 대상 보드에 연결됩니다.
다운로드한 아카이브의 압축을 풀거나 git에서 복제한 후 바로 사용할 수 있는 빌드 루트를 얻습니다. 매뉴얼에서 디렉토리 구조에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있습니다. 가장 중요한 사항에 대해 말씀드리겠습니다.

판 — 각 보드에 특정한 파일이 있는 디렉토리. 이는 시스템 이미지(iso, sdcart, cpio 등), 오버레이 디렉터리, 커널 구성 등을 형성하기 위한 스크립트일 수 있습니다.
구성 — 보드의 실제 defconfig. Defconfig는 불완전한 보드 구성입니다. 기본 설정과 다른 매개변수만 저장됩니다.
dl — 어셈블리용으로 다운로드한 소스 코드/파일이 있는 디렉토리
출력/목표 — 결과 OS의 조립된 파일 시스템. 이후 다운로드/설치를 위한 이미지가 생성됩니다.
출력/호스트 - 어셈블리용 호스트 유틸리티
출력/빌드 - 조립된 패키지

어셈블리는 KConfig를 통해 구성됩니다. 동일한 시스템이 Linux 커널을 빌드하는 데 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 명령 목록(buildroot 디렉터리에서 실행):

• make menuconfig - 빌드 구성을 호출합니다. 그래픽 인터페이스(make nconfig, make xconfig, make gconfig)를 사용할 수도 있습니다.
• make linux-menuconfig - 커널 구성을 호출합니다.
• make clean - 빌드 결과를 정리합니다(출력에 저장된 모든 것).
• make - 시스템을 구축합니다. 이는 이미 조립된 프로세스를 다시 조립하지 않습니다.
• make defconfig_name - 구성을 특정 defconfig로 전환합니다.
• make list-defconfigs - defconfig 목록을 표시합니다.
• 소스 만들기 - 빌드할 필요 없이 설치 파일만 다운로드하면 됩니다.
• make help - 가능한 명령 나열

중요한 참고 사항 및 유용한 팁

Buildroot는 이미 빌드된 패키지를 다시 빌드하지 않습니다! 따라서 전체 재조립이 필요한 상황이 발생할 수 있습니다.

다음 명령을 사용하여 별도의 패키지를 다시 빌드할 수 있습니다. 패키지 이름을 다시 빌드하세요. 예를 들어 Linux 커널을 다시 빌드할 수 있습니다.

make linux-rebuild

Buildroot는 출력/빌드/$packagename 디렉터리에 .stamp 파일을 생성하여 모든 패키지의 상태를 저장합니다.

따라서 패키지를 다시 빌드하지 않고도 root-fs 및 이미지를 다시 빌드할 수 있습니다.

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

유용한 변수

buildroot에는 쉬운 구성을 위한 변수 세트가 있습니다.

• $TOPDIR - 빌드루트 디렉터리
• $BASEDIR - 출력 디렉터리
• $HOST_DIR, $STAGING_DIR, $TARGET_DIR — 호스트 fs, 스테이징 fs, 대상 fs 빌드 디렉터리.
• $BUILD_DIR - 압축을 풀고 빌드한 패키지가 있는 디렉터리

눈에 보이게 함

buildroot에는 시각화 기능이 있어 최종 시스템에서 종속성 다이어그램, 빌드 시간 그래프, 패키지 크기 그래프를 작성할 수 있습니다. 결과는 출력/그래프 디렉터리에 PDF 파일 형식(svn,png 중에서 선택할 수 있음)입니다.

시각화 명령의 예:

• make graph-depends 의존성 트리 구축
• make <pkg>-graph-depends 특정 패키지에 대한 종속성 트리 구축
• BR2_GRAPH_OUT=png make graph-build PNG 출력으로 빌드 시간 플롯
• make graph-size 플롯 패킷 크기

유용한 스크립트

buildroot 디렉터리에 하위 디렉터리가 있습니다. 유틸리티 유용한 스크립트로. 예를 들어 패키지 설명의 정확성을 확인하는 스크립트가 있습니다. 이는 자신만의 패키지를 추가할 때 유용할 수 있습니다(나중에 이 작업을 수행하겠습니다). utils/readme.txt 파일에는 이러한 스크립트에 대한 설명이 포함되어 있습니다.

주식 유통을 구축하자

모든 작업은 루트가 아닌 일반 사용자를 대신하여 수행된다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
모든 명령은 빌드루트에서 실행됩니다. buildroot 패키지에는 이미 많은 일반 보드 및 가상화에 대한 구성 세트가 포함되어 있습니다.

구성 목록을 살펴보겠습니다.

qemu_x86_64_defconfig 구성으로 전환

make qemu_x86_64_defconfig

그리고 우리는 조립을 시작합니다

make

빌드가 성공적으로 완료되었습니다. 결과를 확인하세요.

Buildroot는 Qemu에서 실행할 수 있고 작동하는지 확인할 수 있는 이미지를 컴파일했습니다.

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

결과는 qemu에서 실행되는 시스템입니다.

자신만의 보드 구성 만들기

보드 파일 추가

구성 목록을 살펴보겠습니다.

목록에 pc_x86_64_efi_defconfig가 표시됩니다. 구성에서 복사하여 자체 보드를 만듭니다.

cp configs/pc_x86_64_bios_defconfig configs/my_x86_board_defconfig

스크립트, rootfs-overlay 및 기타 필요한 파일을 저장할 보드 디렉터리를 즉시 생성해 보겠습니다.

mkdir board/my_x86_board

이 정의 구성으로 전환하십시오.

make my_x86_board_defconfig

따라서 이제 빌드 구성(buildroot 디렉터리의 루트에 있는 .config에 저장됨)은 x86-64 레거시(bios) 부팅 대상 시스템에 해당합니다.

Linux-kernel 구성을 복사해 보겠습니다(나중에 유용함).

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

KConfig를 통해 빌드 매개변수 설정

설정을 시작해 보겠습니다.

make menuconfig 

KConfig 창이 열립니다. 그래픽 인터페이스로 구성하는 것이 가능합니다(make nconfig, make xconfig, make gconfig):

첫 번째 섹션인 대상 옵션을 입력합니다. 여기에서 빌드가 수행될 대상 아키텍처를 선택할 수 있습니다.

빌드 옵션 - 여기에는 다양한 빌드 설정이 있습니다. 소스 코드, 빌드 스레드 수, 소스 코드 다운로드를 위한 미러 및 기타 설정이 포함된 디렉터리를 지정할 수 있습니다. 설정은 기본값으로 두겠습니다.

도구 체인 – 빌드 도구 자체가 여기에서 구성됩니다. 그에 대해 자세히 읽어보세요.

도구 체인 유형 – 사용된 도구 체인 유형입니다. 이는 buildroot 또는 외부 도구에 내장된 도구 체인일 수 있습니다(이미 빌드된 디렉터리 또는 다운로드할 URL을 지정할 수 있습니다). 다양한 아키텍처에 대한 추가 옵션이 있습니다. 예를 들어 arm의 경우 외부 툴체인의 Linaro 버전을 선택하기만 하면 됩니다.

C 라이브러리 – C 라이브러리 선택 전체 시스템의 작동은 이에 따라 달라집니다. 일반적으로 가능한 모든 기능을 지원하는 glibc가 사용됩니다. 그러나 임베디드 시스템에는 너무 클 수 있으므로 uglibc 또는 musl이 선택되는 경우가 많습니다. glibc를 선택하겠습니다(나중에 systemd를 사용하려면 이 옵션이 필요합니다).

커널 헤더 및 사용자 정의 커널 헤더 시리즈 - 조립된 시스템에 포함될 커널 버전과 일치해야 합니다. 커널 헤더의 경우 tarball 또는 git 저장소에 대한 경로를 지정할 수도 있습니다.

GCC COMPILER VERSIONS – 빌드에 사용할 컴파일러 버전을 선택합니다.
C++ 지원 활성화 - 시스템에서 C++ 라이브러리에 대한 지원을 사용하여 빌드하려면 선택합니다. 이는 앞으로 우리에게 유용할 것입니다.

추가 gcc 옵션 – 추가 컴파일러 옵션을 설정할 수 있습니다. 지금은 필요하지 않습니다.

시스템 구성을 사용하면 생성된 시스템의 향후 매개변수를 설정할 수 있습니다.

대부분의 요점은 제목에서 명확합니다. 다음 사항에 주의합시다.
사용자 테이블 경로 - 생성될 사용자가 포함된 테이블(https://buildroot.org/downloads/manual/manual.html#makeuser-syntax).

예시 파일. 사용자 user는 비밀번호 admin, 자동으로 gid/uid, /bin/sh shell, 기본 그룹 user, 그룹 구성원 root, comment Foo user로 생성됩니다.

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

루트 파일 시스템 오버레이 디렉터리 - 조립된 target-fs 위에 오버레이된 디렉터리입니다. 새 파일을 추가하고 기존 파일을 바꿉니다.

파일 시스템 이미지를 생성하기 전에 실행할 사용자 정의 스크립트 - 파일 시스템을 이미지로 접기 직전에 실행되는 스크립트입니다. 지금은 스크립트를 비워 두겠습니다.

커널 섹션으로 가보겠습니다.

커널 설정은 여기에서 설정됩니다. 커널 자체는 make linux-menuconfig를 통해 구성됩니다.
다양한 방법으로 커널 버전을 설정할 수 있습니다. 제공되는 버전 중에서 선택하고, 버전을 수동으로 입력하고, 저장소 또는 기성 타르볼을 지정합니다.

커널 구성 — 커널 구성의 경로입니다. 선택한 아키텍처에 대한 기본 구성을 선택하거나 Linux에서 defocnfig를 선택할 수 있습니다. Linux 소스에는 다양한 대상 시스템에 대한 defconfig 세트가 포함되어 있습니다. 당신은 당신이 필요로하는 것을 찾을 수 있습니다 여기 소스를 직접 보면. 예를 들어, 비글본 블랙보드의 경우 다음을 수행할 수 있습니다. 구성 선택.

대상 패키지 섹션에서는 구축 중인 시스템에 설치할 패키지를 선택할 수 있습니다. 지금은 변경하지 않고 그대로 두겠습니다. 나중에 이 목록에 패키지를 추가할 것입니다.
파일 시스템 이미지 - 수집할 파일 시스템 이미지 목록입니다. ISO 이미지 추가

부트로더 - 수집할 부트로더를 선택합니다. 아이솔리닉스를 선택하자

시스템 구성

Systemd는 커널, glibc와 함께 Linux의 핵심 중 하나가 되고 있습니다. 그래서 해당 설정을 별도의 항목으로 옮겼습니다.

make menuconfig를 통해 구성한 다음 대상 패키지 → 시스템 도구 → systemd를 통해 구성합니다. 여기에서 시스템이 시작될 때 설치되고 시작될 시스템 서비스를 지정할 수 있습니다.

시스템 구성 저장

KConfig를 통해 이 구성을 저장합니다.

그런 다음 defconfig를 저장합니다.

make savedefconfig

Linux 커널 구성

Linux 커널 구성은 다음 명령으로 호출됩니다.

make linux-menuconfig

Virtualbox 비디오 카드에 대한 지원을 추가해 보겠습니다.

Virtualbox 게스트 통합 지원을 추가해 보겠습니다.

저장 및 종료. 중요: 구성은output/build/linux-$version/config에 저장되지만,board/my_x86_board/linux.config에는 저장되지 않습니다.

따라서 구성을 스토리지 위치에 수동으로 복사해야 합니다.

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

그 후에 우리는 전체 시스템의 완전한 재조립을 수행할 것입니다. buildroot는 이미 빌드된 것을 다시 빌드하지 않으므로 다시 빌드할 패키지를 수동으로 지정해야 합니다. 시간과 신경을 낭비하지 않으려면 소규모 시스템을 완전히 재구축하는 것이 더 쉽습니다.)

make clean;make

빌드가 완료되면 CD에서 VirtualBox(버전 5.2 및 6.0에서 테스트됨) 부팅을 시작합니다. 시스템 매개변수:

조립된 ISO에서 실행:

사용된 재료 목록

1. 빌드루트 매뉴얼

출처 : habr.com