Linux Kernel Hacks: Embedded Linux Programming with STM32MP257F-DK board(Episode II)

거의 6년만에 STM32MP 보드를 다시 하나 입수했다(이번에는 STM32MP257F-DK 보드다). 이번 시간 부터는 앞으로 몇차례에 걸쳐서, STM32MP257F-DK 보드 기반 embedded linux와 관련한 다양한 주제를 다뤄 보고자 한다. 이번이 그 두번째 시간이다. 😎

The 2nd episode

1. STM32MP257F-DK 보드 소개

2. 부팅 image 설치와 Booting flow

3. OpenSTLinux Yocto Project 기반 Booting Image 생성하기

4. Yocto Project devtool 소개하기

5. Linux Kernel - Device Tree & Device Drivers

6. Bootloader - TF-A, u-boot

7. Buildroot 기반 booting image 생성하기

8. Rust Kernel Programming

9. Cortex-M33 CPU#1 - STM32CubeIDE 기반 Application 돌려 보기

10. Cortex-M33 CPU#2 - Zephyr RTOS Application 돌려보기

11. WireGuard Rust 돌려 보기

12. Qt6 Application 돌려 보기 - C++ or PySide6

References

Keywords: STM32MP257F-DK, booting flow, u-boot, linux kernel, device tree, yocto project, Buildroot, Rust kernel module, STM32CubeIDE, Zephyr RTOS, PySide6

Embedded linux(echosystem)는 점점 더 복잡해져 가고 있다. 이중 삼중의 bootloader(거기에 보안 기능까지), device tree로 무장한 linux kernel, kernel에 합류한 Rust, build system의 대세 Yocto project ! 어느 하나 무시할 수 없는 것들 뿐이다. 그 중에서도 이번 시간에는 욕나오고 토나오는 Yocto Project를 좀 더 깊히 파헤쳐 보기로 하자. 😋

헛둘 헛둘~ 열심히 달리다 보면 욕나오고 토나온다 ㅋㅋ

3. OpenSTLinux Yocto Project 기반 Booting Image 생성하기

이번 장에서는 Cortex-A35 CPU에 bootloader & Linux를 올리기 위해, yocto project를 내려 받아 build하는 절차를 알아 보고자 한다. 이번 장에서 소개하는 내용은 아래 site의 내용을 기초로 하였다.

https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/STM32MPU_Distribution_Package

[그림 3.1] OpenSTLinux 주요 components [출처 - 참고문헌 8]

3.1 Yocto Project 개요

Yocto project와 관련해서는 (내용이 방대하긴 하지만) 아래 문서를 참조하는게 답이다. 💯

https://docs.yoctoproject.org/

이 밖에도 필자가 정리한 내용도 있으니, 함께 참조해 주면 좋을 듯하다. 😋

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1) yocto 기초편 - 정말 기초 중의 기초 💃

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2016/12/yocto-project.html

2) beaglebone black board 기반 yocto project 소개 (아래 link 1장 참조 - kernel/bootloader build, sdk 생성 방법)

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2016/12/booting-beaglebone-black-with-yocto.html

3) freescale riot board 기반 yocto project 소개 (아래 link 5장 참조 - 특별한 내용은 없음.)

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2017/01/riot-board-based-on-freescale-imx-6solo.html

4) freescale riot board 기반 yocto project 소개 (아래 link 2장 참조 - kernel module 추가 방법)

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2017/05/yocto-project-linux-device-driver.html

5) stm32mp157c-dk board 기반 yocto project 소개 (아래 link 3장 참조 - 특별한 내용은 없음.)

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2020/06/linux-device-driver-for-embedded_10.html

6) beagleplay board 기반 yocto project 소개 (아래 link 3장 참조 - simplest yocto setup 내용 포함)

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2024/07/beagleplay-embedded-linux-programming.html

(*) 정리를 해 놓고 보니, devtool을 이용한 방법이 빠져 있다. 따라서 이번 posting에서는 이 부분을 중점적으로 소개해 보도록 하자.

=========================================================================

<Yocto Project로 booting image 생성 작업 요약>

-> yocto project가 build system이란 건 모두가 아는 사실이다. 😋

1) 자신의 board에 맞는 BSP layer 추가

2) 일반 application이 포함되는 신규 layer 추가

3) 남들이 구현해 놓은 meta-XXX layer 추가(아래 site 참조)

-> https://layers.openembedded.org/layerindex/branch/master/layers/

4) 여기까지 작업한 내용을 기준으로 booting 가능한 image 1차 생성

5) application 신규 추가 or 기존 application & library 수정(patch) 작업

6) (BSP 개발자의 경우) kernel 및 bootloader에 device driver 신규 추가 혹은 기존 코드 수정(patch 작업)

-> 5, 6 단계에서 devtool 활용(단, 순수 bitbake 명령으로도 가능함)

7) 최종 image build하여, 동작가능하게 만들기

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3.2 OpenSTLinux-6.6 Yocto project build 하기

먼저, OpenSTLinux-6.6용 yocto project를 내려 받아 booting용 image를 생성해 보도록 하자.

$ mkdir Distribution-Package; cd Distribution-Package;

$ repo init -u https://github.com/STMicroelectronics/oe-manifest.git -b refs/tags/openstlinux-6.6-yocto-scarthgap-mpu-v26.02.18

Downloading Repo source from https://gerrit.googlesource.com/git-repo

repo has been initialized in /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package

$ repo sync

Syncing: 57% (4/7) 0:16 | 2 jobs | 0:15 meta-openembedded @ layers/meta-openembedded

...

Syncing: 85% (6/7), done in 58.097s

Syncing: 100% (7/7) 1:47 | 1 job | 0:48 bitbake @ layers/openembedded-core/bitbakerepo sync has finished successfully.

$ tree

-> 그 결과는 대략 다음과 같이 요약해 볼 수가 있다.

--------------------------------------------------------------------------

Distribution-Package OpenSTLinux distribution

├── layers

│ ├── meta-openembedded Collection of layers for the OpenEmbedded-Core universe (OpenEmbedded standard)

│ ├── meta-st

│ │ ├── meta-st-openstlinux STMicroelectronics layer that contains the frameworks and images settings for the OpenSTLinux distribution

│ │ ├── meta-st-stm32mp STMicroelectronics layer that contains the description of the BSP for the STM32 MPU devices

│ │ │ ├── recipes-bsp

│ │ │ │ ├── alsa Recipes for ALSA control configuration

│ │ │ │ ├── ddr-firmware Firmware for DDR PHY on STM32MP

│ │ │ │ ├── drivers Recipes for Vivante GCNANO GPU kernel drivers

│ │ │ │ ├── fip-stm32mp FIP generation

│ │ │ │ ├── trusted-firmware-a Recipes for TF-A

│ │ │ │ ├── trusted-firmware-m For STM32MP2 series - Recipes for TF-M

│ │ │ │ └── u-boot Recipes for U-Boot

│ │ │ ├── recipes-connectivity

│ │ │ │ └── bluetooth Systemd service to suspend/resume correctly bluetooth

│ │ │ ├── recipes-core

│ │ │ │ ├── [...] bbappend recipes to update some core services

│ │ │ ├── recipes-extended

│ │ │ │ ├── external-dt Recipes for providing device tree files for STM32 MPU devices outside of BSP components

│ │ │ │ ├── linux-examples Recipes for Linux examples for STM32 MPU devices

│ │ │ │ ├── m4coredump For STM32MP15x lines only - Recipes for script to manage coredump of cortexM4

│ │ │ │ ├── stm32mp1-projects For STM32MP15x lines only - Recipes for firmware examples for Cortex M4

│ │ │ │ ├── stm32mp2-projects For STM32MP2 series - Recipes for firmware examples for Cortex M33/M0

│ │ │ │ └── stm32mp-g0 For STM32MP13x lines only - Recipes for G0 USB firmware

│ │ │ ├── recipes-graphics

│ │ │ │ ├── gcnano-userland Recipes for Vivante libraries OpenGL ES, OpenVG and EGL (multi backend)

│ │ │ │ └── [...]

│ │ │ ├── recipes-kernel

│ │ │ │ ├── linux Recipes for Linux kernel

│ │ │ │ ├── linux-firmware Recipes for Linux firmwares (example, Bluetooth firmware)

│ │ │ │ └── [...]

│ │ │ ├── recipes-security

│ │ │ │ └── optee Recipes for OPTEE

│ │ │ ├── recipes-st

│ │ │ │ ├── images Recipes for the bootfs and userfs partitions binaries

│ │ │ │ └── [...]

│ │ │ └── [...]

│ │ ├── meta-st-stm32mp-addons STMicroelectronics layer that helps managing the STM32CubeMX integration

│ │ └── scripts

│ │ ├── envsetup.sh Environment setup script for Distribution Package

│ │ └── [...]

│ └── openembedded-core Core metadata for current versions of OpenEmbedded (standard)

_______________________________________________________________

$ DISTRO=openstlinux-weston MACHINE=stm32mp2 source layers/meta-st/scripts/envsetup.sh

-> OpenEmbedded setup script를 실행한다.

-> 위 명령을 실행하면, 자동으로 build-openstlinuxweston-stm32mp2 디렉토리로 이동하게 된다.

$ tree

-> 그 결과는 대략 다음과 같이 요약해 볼 수가 있다.

openstlinux-[...] OpenSTLinux distribution

├── build-<distro>-<machine> Build directory

│ ├── conf

│ │ ├── bblayers.conf Local configuration file

│ │ ├── local.conf Layers configuration file

│ │ └── [...]

│ └── workspace

├── layers

│ ├── meta-openembedded

│ ├── [...]

__________________________________________

경우에 따라서 위의 내용 중, target board 설정과 관련된 local.conf 파일과 layer 설정 파일인 bblayer.conf 파일을 수정해야 하는 경우도 있으니, 눈여겨 살펴 보기로 한다.

[그림 3.2] build-openstlinuxweston-stm32mp2/conf/local.conf

[그림 3.3] build-openstlinuxweston-stm32mp2/conf/bblayers.conf

자, 그럼 이제부터 bitbake를 이용하여 OpenSTLinux weston image(with basic Wayland support)를 만들어 보자.

[그림 3.4] bitbake의 역할 [출처 - 참고문헌 9]

$ bitbake st-image-weston

-> 휴~ build하는데 거의 4시간 반이나 걸렸다. 결과 파일의 분량도 엄청난다(오래 걸리는 이유는 stm32mp2 계열의 모든 image를 build하기 때문임). 😂

최종 build 결과를 확인해 보면 다음과 같다(일부러 모든 파일 목록을 나열해 보기로 한다).

$ cd tmp-glibc/deploy/images/stm32mp2

$ ls -la

합계 2626964

drwxr-xr-x 11 chyi chyi 4096 3월 2 20:28 .

drwxr-xr-x 3 chyi chyi 4096 3월 2 17:09 ..

drwxr-xr-x 7 chyi chyi 12288 3월 2 19:54 arm-trusted-firmware

drwxr-xr-x 3 chyi chyi 4096 3월 2 19:43 arm-trusted-firmware-m

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 1308 4월 6 2011 build-st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2

drwxr-xr-x 2 chyi chyi 4096 3월 2 17:26 devicetree

drwxr-xr-x 2 chyi chyi 40960 3월 2 20:17 fip

drwxr-xr-x 8 chyi chyi 4096 3월 2 20:28 flashlayout_st-image-weston

drwxr-xr-x 2 chyi chyi 4096 3월 2 19:36 kernel

drwxr-xr-x 3 chyi chyi 20480 3월 2 20:17 optee

drwxr-xr-x 2 chyi chyi 4096 3월 2 17:09 scripts

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 8459714 3월 2 19:37 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.cpio.gz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 1884 3월 2 19:36 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.manifest

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 174956 3월 2 19:37 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.spdx.tar.zst

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 517339 3월 2 19:36 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.testdata.json

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 80 3월 2 19:37 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.cpio.gz -> st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.cpio.gz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 81 3월 2 19:36 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.manifest -> st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.manifest

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 85 3월 2 19:37 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.spdx.tar.zst -> st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.spdx.tar.zst

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 86 3월 2 19:36 st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.testdata.json -> st-image-resize-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.testdata.json

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 488460 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246-license_content.html

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 1041633280 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.ext4

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 47893 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.license

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 118830 3월 2 20:26 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.manifest

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 3963424 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.spdx.tar.zst

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 195811256 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.tar.xz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 531816 3월 2 20:26 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.testdata.json

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 86 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-license_content.html -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246-license_content.html

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 70 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.ext4 -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.ext4

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 73 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.license -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.license

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 74 3월 2 20:26 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.manifest -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.manifest

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 78 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.spdx.tar.zst -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.spdx.tar.zst

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 72 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.tar.xz -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.tar.xz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 79 3월 2 20:26 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs.testdata.json -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260302074246.testdata.json

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 67108864 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs-20260302074246.ext4

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 21248000 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs-20260302074246.tar

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 19601080 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs-20260302074246.tar.xz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 79 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs.ext4 -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs-20260302074246.ext4

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 81 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs.tar.xz -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-bootfs-20260302074246.tar.xz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 790131712 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs-20260302074246.ext4

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 648038400 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs-20260302074246.tar

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 128064080 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs-20260302074246.tar.xz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 79 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs.ext4 -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs-20260302074246.ext4

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 81 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs.tar.xz -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-rootfs-20260302074246.tar.xz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 87140352 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs-20260302074246.ext4

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 67491840 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs-20260302074246.tar

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 43968020 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs-20260302074246.tar.xz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 79 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs.ext4 -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs-20260302074246.ext4

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 81 3월 2 20:28 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs.tar.xz -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-userfs-20260302074246.tar.xz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 50331648 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs-20260302074246.ext4

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 32235520 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs-20260302074246.tar

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 4154292 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs-20260302074246.tar.xz

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 81 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs.ext4 -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs-20260302074246.ext4

lrwxrwxrwx 1 chyi chyi 83 3월 2 20:27 st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs.tar.xz -> st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.splitted-vendorfs-20260302074246.tar.xz

-rw-r--r-- 1 chyi chyi 68 3월 2 19:00 st-initrd-openstlinux-weston-stm32mp2

drwxr-xr-x 3 chyi chyi 4096 3월 2 20:03 u-boot

--------------------------------------------------------------------------

한편, 위의 결과 파일을 tree 형태로 요약/정리해 보면 다음과 같다.

$ tree

build-<distro>-<machine>/tmp-glibc/deploy

└── images

| └── stm32mp2

| ├── flashlayout_st-image-weston Flash layout files (description of the partitions) for the supported flash devices

| │ ├── FlashLayout_sdcard_stm32mp257f-dk-optee.tsv Flash layout file for microSD card and OP-TEE

| │ ├── [...]

| │ └── [...]

| ├── fip FIP images to flash pointed by flashlayouts

| │ ├── fip-<board name>-optee.bin

| │ └── [...]

| ├── scripts

| │ └── create_sdcard_from_flashlayout.sh

| ├── kernel

| │ ├── Image Linux kernel binary image file for bootfs partition

| │ ├── vmlinux Debug symbol file for Linux kernel

| │ └── [...]

| ├── st-image-weston-openstlinux-weston-<machine>.ext4 Binary for rootfs partition

| └── [...]

└── [...]

__________________________________________________________

3.3 새로 build한 image를 이용하여 microSD 부팅하기

앞서 build한 결과물이 제대로 동작하는지를 확인해야 한다. 이 부분과 관련해서는 2장에서 이미 자세히 소개한 바 있으니, 이를 참조하기 바란다. 😂

https://slowbootkernelhacks.blogspot.com/2026/03/embedded-linux-programming-with.html

3.4 Yocto SDK 생성하기

이 절에서는 OpenSTLinux Yocto를 위한 SDK(cross toolchain, library 등 포함)를 만들어 보도록 하겠다.

https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/SDK_for_OpenSTLinux_distribution

[그림 3.5] SDK generation [출처 - 참고문헌 9]

$ bitbake -c populate_sdk st-image-weston

-> 역시나 이 과정도 꽤나 올래 걸린다. 😓

$ ls -l

[그림 3.6] SDK 생성 결과 [출처 - 참고문헌 9]

준비된 SDK를 PC에 설치하도록 하자.

$ cd tmp-glibc/deploy/sdk/

$ ./st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-x86_64-toolchain-5.0.15-snapshot.sh

ST OpenSTLinux - Weston - (A Yocto Project Based Distro) SDK installer version 5.0.15-openstlinux-6.6-yocto-scarthgap-mpu-v26.02.18

===================================================================================================================================

You are about to install the SDK to "/mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Developer-Package/SDK". Proceed [Y/n]? y

Extracting SDK............................................................................................................................................................................................................................................done

Setting it up...done

SDK has been successfully set up and is ready to be used.

Each time you wish to use the SDK in a new shell session, you need to source the environment setup script e.g.

$ . /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Developer-Package/SDK/environment-setup-cortexa35-ostl-linux

$ cd /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Developer-Package

$ source SDK/environment-setup-cortexa35-ostl-linux

-> SDK를 사용하기 전에 반드시 이 명령을 실행해 준다.

$ echo $ARCH

arm64

$ echo $CROSS_COMPILE

aarch64-ostl-linux-

$ $CC --version

aarch64-ostl-linux-gcc (GCC) 13.4.0

This is free software; see the source for copying conditions. There is NO

warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

$ echo $OECORE_SDK_VERSION

5.0.15-openstlinux-6.6-yocto-scarthgap-mpu-v26.02.18

<Yocto prebuilt SDK download 하기>

아래 site에는 prebuilt SDK file이 올라와 있다. 앞서 살펴본 것 처럼, SDK를 build하는데 시간이 오래 걸리는 문제가 있으니, 아래 site에서 MP2-DEV-x86 파일을 내려 받아 사용하는 것도 좋을 듯하다.

https://www.st.com/en/embedded-software/stm32mp2dev.html#get-software

$ tar xvzf SDK-x86_64-stm32mp2-openstlinux-6.6-yocto-scarthgap-mpu-v26.02.18.tar.gz

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4. Yocto Project devtool 소개하기

이번 장에서는 yocto project에서 제공하는 devtool을 이용하여 좀 더 쉽게 개발하는 방법을 소개해 보고자 한다.

4.1 devtool 사용하기

Yocto project에 새로운 application을 추가하거나, 기존에 있던 내용을 수정하는 등의 작업은 생각보다 복잡하고, 사전에 파악하고 있어야 할 내용이 많은게 사실이다. 따라서 어느 순간부터 이를 보다 간편하게 해주는 도구가 등장(1.8 Fido)하게 되었는데, 그것이 바로 devtool이다. 😍

사실 devtool이 없이 bitbake만으로도 충분히 개발할 수가 있다. 다만, 원하는 source code나 recipe file의 위치를 일일히 찾아 들어가야 하는 등의 불편함을 감수해야만 한다. 가령, bitbake로 linux kernel code를 찾기 위해서는 아래와 같은 명령을 동원해야만 한다.

$ bitbake -e linux-stm32mp | grep ^WORKDIR=
WORKDIR="/mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/tmp-glibc/work/stm32mp2-ostl-linux/linux-stm32mp/6.6.116-stm32mp-r3"

이후 code를 수정하고, 이를 commit하는 시점이 되면 또다른 고민에 휩싸이게 마련이다. 즉, 원본을 훼손하지 않고 patch 파일 형태로 적용하려면 어느 recipe를 건드려야 하는지, 해당 recipe는 어디에 있는지 등등, 여러가지로 갑갑한 현실과 마주하게 된다. 😓

하지만, devtool을 이용하면, workspace를 하나 만든 후, 새로운 recipe를 생성하거나, 기존에 있던 코드를 복사해 와 곧바로 사용할 수가 있다. 뿐만아니라, 작업을 마친 후에는 수정한 내용을 다시 원래 code에 반영하도록 하는 방법까지 제공해 준다.

새로운 recipe 추가
bbappend 파일을 생성하므로써 실제 recipe에 append 가능하게 만듦
기존의 bbappend 파일을 갱신시켜 줌.

[그림 4.1] yocto project devtool 개요 [출처 - 참고문헌 9]

📌 devtool은 bitbake server와 통신하는 client처럼 보인다. devtool은 껍데기(?)에 불과하고, 실제 작업은 역시 bitbake가 한다는 얘기다.

아래 디렉토리 구조가 devtool이 자동으로 생성해 주는 workspace 디렉토리 모습이 되겠다.

[그림 4.2] devtool이 생성하는 workspace 디렉토리 구조 [출처 - 참고문헌 9]

$ devtool -h

-> 다양한 option을 제공한다.

[그림 4.3] devtool usage

이렇게 편리한 도구인데, devtool을 사용하지 않을 이유가 없다. 💢

4.2 신규 Layer 추가하기

그럼 이제부터는 (devtool을 본격적으로 사용하기에 앞서) OpenSTLinux의 내용 중 일부를 수정하거나, 새로운 내용을 추가하는 방법을 소개해 보도록 하자. 뭔가를 추가하기 위해서는, 기존 layer를 직접 이용하기 보다는 새로운 layer를 하나 만들고, 이를 활용하는 방법이 더 나을 수가 있다(물론 기존 layer에서 작업한다고 해서 말릴 수 있는 방법이 있는 건 아니다. 😋).

[그림 4.4] yocto project layers [출처 - 참고문헌 9]

$ DISTRO=openstlinux-weston MACHINE=stm32mp2 source layers/meta-st/scripts/envsetup.sh

먼저, 기존에 설치되어 있는 layer 목록을 확인해 보자.

$ bitbake-layers show-layers

[그림 4.5] 현재 사용 중인 layer 확인하기

여기에 meta-my-custo-layer라는 이름으로 custom layer를 하나 생성하도록 해 보자.

$ bitbake-layers create-layer --priority 7 ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer
NOTE: Starting bitbake server...
NOTE: Started PRServer with DBfile: /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/cache/
prserv.sqlite3, Address: 127.0.0.1:36125, PID: 13149
Add your new layer with 'bitbake-layers add-layer ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer'

[그림 4.6] tree meta-my-custo-layer

그 다음에, conf/layer.conf 등의 내용을 수정한 후, 아래 명령을 사용하여 새로 생성한 layer를 기존 layer 목록에 추가하도록 하자.

$ bitbake-layers add-layer ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer/
NOTE: Starting bitbake server...
NOTE: Started PRServer with DBfile: /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/cache/
prserv.sqlite3, Address: 127.0.0.1:45081, PID: 14094

이 상태에서 다시, show-layers 명령을 실행해 보면, meta-my-custo-layer가 새롭게 추가된 것을 알 수가 있다.

$ bitbake-layers show-layers
NOTE: Starting bitbake server...
NOTE: Started PRServer with DBfile: /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/cache/
prserv.sqlite3, Address: 127.0.0.1:39451, PID: 14302
layer                 path                                                                    priority
========================================================================================================
meta-python           /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-python 5
openembedded-layer    /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-oe 5
gnome-layer           /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-gnome 5
multimedia-layer      /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-multimedia 5
networking-layer      /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-networking 5
webserver             /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-openembedded/meta-webserver 5
stm-st-stm32mp        /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-st/meta-st-stm32mp 6
st-openstlinux        /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-st/meta-st-openstlinux 5
core                  /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/openembedded-core/meta 5
workspacelayer        /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/workspace 99
meta-my-custo-layer   /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-st/meta-my-custo-layer 7

자, 그럼 이제부터는 새로 추가된 meta-my-custo-layer를 활용하여 application이나 각종 library 등에 대한 수정 사항이 반영되도록 작업해 보자.

4.3 간단한 application 추가하기

devtool 테스트를 위해, 먼저 helloyocto라는 간단한 app을 하나 만들어 보자.

$ mkdir -p mysources/helloyocto

-> 디렉토리를 하나 생성하고, 아래 파일을 추가하도록 한다(테스트하려는 source code가 외부에 있는 경우를 가정한 것임).

$ vi mysources/helloyocto/helloyocto.c

[그림 4.7] helloyocto.c

다음으로 devtool add 명령을 사용하여 helloyocto app을 workspace에 추가하도록 한다.

$ devtool add helloyocto mysources/helloyocto

-> 최초에 workspace directory가 없으므로 이를 생성한다.

-> 또한 workspace/recipes/helloyocto/helloyocto.bb recipe 파일이 자동으로 만들어진다.

helloyocto.bb recipe 파일은 기본적인 내용(skeleton file)으로만 구성되어 있으므로, 이를 원하는 대로 적절히 수정하도록 한다.

$ devtool edit-recipe helloyocto

[그림 4.8] helloyocto.bb recipe 생성 -> 수정

다음으로, devtool build 명령을 사용하여 helloyocto을 build하도록 한다.

$ devtool build helloyocto

-> build-openstlinuxweston-stm32mp2/mysources/helloyocto/ 아래에 build 결과물이 생성된다.

위의 build 결과물이 정상적인지를 확인(간단하므로 여기서는 관련 절차 생략)한 후, 이상이 없다고 판단되면, workspace에서 작업한 helloyocto를 4.2절에서 추가한 meta-my-custo-layer에 반영하도록 한다.

<파일 복사 작업>

-------------------------------------

$ mkdir -p ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-custom/helloyocto/files

$ cp workspace/recipes/helloyocto/helloyocto.bb ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-custom/helloyocto/

$ cp mysources/helloyocto/files/*.c ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-custom/helloyocto/files
-------------------------------------

파일 복사가 끝났으면, 옮긴 파일을 기준으로 bitbake build가 정상적으로 진행되는지 확인해 본다.

$ bitbake helloyocto

-> OK, 정상적으로 build가 진행된다.

다음으로, helloyocto 실행파일이 포함된 새로운 image 즉, (st-image-weston image + helloyocto binary)을 만들기 위해, my-custom-image.bb라는 recipe를 하나 만든다.

$ mkdir -p layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-custom/images;

$ cd layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-custom/images

-> 먼저 images 디렉토리를 하나 만든다.

$ vi my-custom-image.bb

-> 파일 앞부분에 아래와 같이 st-image-weston.bb를 포함시키자.

require ../meta-st-openstlinux/recipes-st/images/st-image-weston.bb
IMAGE_INSTALL += "helloyocto"
~

자, 모든 준비가 끝났으니, 이제 새로운 image를 만들어 보자.

$ bitbake my-custom-image

-> 위의 helloyocto가 포함된 st-image-weston image가 tmp-glibc/deploy/images/stm32mp2 아래에 생성된다.

-> 새로 생성된 rootfs 파일을 찾아 압축을 해제해 보면, 그 안에 helloyocto binary가 추가되어 있는 것을 알 수가 있다.

<rootfs내에서 helloyocto 내용 확인>

$ tar xvJf my-custom-image-openstlinux-weston-stm32mp2.rootfs-20260304080056.tar.xz

$ find . -name "helloyocto" -print

./usr/bin/helloyocto

-> OK, 원하는 작업이 제대로 이루어졌음을 알 수 있다.

4.4 Open source library 수정 작업하기

이번에 테스할 내용은 기존에 사용하던 library code에 문제가 있어, 이를 devtool로 수정한 후 원본 project에 적용(bbappend 형태로 반영)하는 과정에 관한 것이다.

먼저 devtool modify 명령을 사용하여 관련 library를 workspace에 복사하도록 한다.

$ devtool modify -x libmnl

-> workspace/appends/libmnl_1.0.5.bbappend 파일이 생성되고, sources/libmnl 파일이 만들어진다(복사된다).

[그림 4.9] libmnl_1.0.5.bbappend 파일 생성(자동 생성됨)

$ cd build-openstlinuxweston-stm32mp2/workspace/sources/libmnl

$ ls -la

합계 596
drwxr-xr-x 9 chyi chyi   4096 3월 4 20:51 .
drwxrwxr-x 4 chyi chyi   4096 3월 4 20:51 ..
drwxr-xr-x 8 chyi chyi   4096 3월 4 20:51 .git
-rw-r--r-- 1 chyi chyi 26530 4월 5 2022 COPYING
-rw-r--r-- 1 chyi chyi   1110 4월 5 2022 Make_global.am
-rw-r--r-- 1 chyi chyi    259 4월 5 2022 Makefile.am
-rw-r--r-- 1 chyi chyi 30175 4월 5 2022 Makefile.in
-rw-r--r-- 1 chyi chyi   1221 4월 5 2022 README
-rw-r--r-- 1 chyi chyi 42104 4월 5 2022 aclocal.m4
drwxr-xr-x 2 chyi chyi   4096 4월 5 2022 build-aux
-rw-r--r-- 1 chyi chyi   1694 4월 5 2022 config.h.in
-rwxr-xr-x 1 chyi chyi 435543 4월 5 2022 configure
-rw-r--r-- 1 chyi chyi   1796 4월 5 2022 configure.ac
drwxr-xr-x 2 chyi chyi   4096 4월 5 2022 doxygen
-rw-r--r-- 1 chyi chyi    755 4월 5 2022 doxygen.cfg.in
drwxr-xr-x 6 chyi chyi   4096 4월 5 2022 examples
drwxr-xr-x 4 chyi chyi   4096 4월 5 2022 include
-rw-r--r-- 1 chyi chyi    309 4월 5 2022 libmnl.pc.in
drwxr-xr-x 2 chyi chyi   4096 4월 5 2022 m4
drwxr-xr-x 2 chyi chyi   4096 4월 5 2022 src

이 상태에서 아래와 같이 libmnl 코드중 한 파일을 수정해보자.

[그림 4.10] libmnl/src/nlmsg.c 수정 (수정 예일 뿐임)

이후, 방금 수정한 내용에 이상이 없는지 build를 해 보자.

$ devtool build libmnl

-> 이상 없이 build가 진행된다.

devtool deplay 명령을 사용하여, 수정한 내용이 제대로 동작하는지 target board에 올려 확인해 보도록 한다.

$ devtool deploy-target libmnl root@192.168.8.227

-> 필요시 target board로 해당 library를 올려서 원하는 대로 동작하는지 확인해 본다.

앞서 수정한 내용이 이상없이 동작한다면, 수정 사항을 commit하도록 한다(commit을 해야 이후 patch를 만들 수 있음).

$ cd workspace/sources/libmnl

$ git add src/nlmsg.c

$ git commit -m "modified for update-recipe"

[devtool b95ed7e] modified for update-recipe

1 file changed, 3 insertions(+)

이후, devtool update-recipe 명령을 사용하여 수정 사항에 대한 patch 파일을 meta-my-custo-layer layer 아래에 만든다.

$ devtool update-recipe -a ../layers/meta-st/meta-my-custo-layer libmnl

NOTE: Starting bitbake server...
NOTE: Started PRServer with DBfile: /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/cache/
prserv.sqlite3, Address: 127.0.0.1:44185, PID: 1113490
NOTE: Reconnecting to bitbake server...
NOTE: Retrying server connection (#1)... (21:37:02.778981)
NOTE: Started PRServer with DBfile: /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/build-openstlinuxweston-stm32mp2/cache/
prserv.sqlite3, Address: 127.0.0.1:39155, PID: 1113501
Loading cache: 100% |#################################################################################################| Time: 0:00:00
Loaded 5015 entries from dependency cache.
Parsing recipes: 100% |###############################################################################################| Time: 0:00:00
Parsing of 3050 .bb files complete (3047 cached, 3 parsed). 5017 targets, 615 skipped, 0 masked, 0 errors.
NOTE: Writing append file /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-extend
ed/libmnl/libmnl_1.0.5.bbappend
NOTE: Copying 0001-modified-for-update-recipe.patch to /mnt/hdd/workspace/ST/STM32MP257K_DK/Distribution-Package/layers/meta-st/meta-
my-custo-layer/recipes-extended/libmnl/libmnl/0001-modified-for-update-recipe.patch

위의 명령 실행으로, 아래 위치에 bbapend 파일과 patch 파일이 생성되는 것을 알 수 있다.

$ cd layers/meta-st/meta-my-custo-layer/recipes-extended/libmnl

$ ls -la

합계 16

drwxrwxr-x 3 chyi chyi 4096 3월 4 21:40 .

drwxrwxr-x 3 chyi chyi 4096 3월 4 21:37 ..

drwxrwxr-x 2 chyi chyi 4096 3월 4 21:37 libmnl

-rw-rw-r-- 1 chyi chyi 107 3월 4 21:37 libmnl_1.0.5.bbappend

$ cd libmnl

$ ls -la

합계 12

drwxrwxr-x 2 chyi chyi 4096 3월 4 21:37 .