编辑语：
为助力“玄铁杯”RISC-V应用创新大赛的顺利进行，协助参赛者快速上手操作大赛提供的RISC-V开发套件，OCC推出RISC-V大赛开发套件解析系列内容，从硬件特点到例程开发为开发者详细解读大赛开发套件。
根据上期内容介绍，开发者将完成开发环境的搭建，实现【D1哪吒开发板】的初步上手。Yocto是Linux开发中常会用到工具，本期我们将为Linux开发者介绍D1 Yocto，本文将主要讲解D1 Yocto的目录结构，Image生成方式，以及如何添加App。
01 Yocto目录介绍
1.1 概述
本章节介绍D1 Yocto目录结构。本章节尽量以列举的方式说明各个目录个作用，并挑出重点关注的目录和文件加以着重说明。
1.2 顶层目录结构
- meta-d1：存放D1芯片的应用、补丁等
- meta-external-toolchain：外部工具链描述
- meta-openembedded：对openembedded-core的一个补充
- meta-riscv：针对RISC-V设备的补充描述
- openembedded-core：包含当前版本的核心元数据的层的 OpenEmbedded
- riscv-toolchain：工具链
- thead-build：构建目录
1.3 D1相关目录结构
1.3.1 目录介绍
- meta-d1/conf：存放D1芯片配置，包括Linux和uboot配置等
- meta-d1/recipes-ai：空
- meta-d1/recipes-bsp：d1 bsp描述，包括uboot描述
- meta-d1/recipes-connectivity：Wi-Fi BT等软件描述meta-d1/recipes-core：image核心配置，busybox等配置
- meta-d1/recipes-devtools：开发工具的描述
- meta-d1/recipes-extended：外部软件的描述
- meta-d1/recipes-kernel：内核相关描述
- meta-d1/recipes-multimedia：多媒体相关描述
- meta-d1/recipes-security：安全软件相关描述
- meta-d1/recipes-support：ntp等描述
- thead-build/d1-miniapp/conf：构建相关的配置
- thead-build/d1-miniapp/pack：全志打包工具
1.3.2 关键目录和文件介绍
- meta-d1/conf/machine/d1.conf：kernel，uboot的D1板级相关配置
- meta-d1/conf/machine/include/thead-base.inc：工具链、kernel、uboot相关通用配置
- meta-d1/recipes-kernel/linux/linux-thead_5.4.61.bb：linux内核的下载路径等配置
- meta-d1/recipes-bsp/u-boot/u-boot_2018.05.bb：uboot的下载路径等配置
- meta-d1/recipes-extended/haas-ui：haas-ui-demo库
- meta-d1/recipes-extended/kv：kv文件系统
- meta-d1/recipes-extended/voice：语音AI demo
- meta-d1/recipes-extended/media/media-service-tplayer：基于tplayer的多媒体播放器
- thead-build/d1-miniapp/conf/auto.conf：机器名，版本号等定义
- thead-build/d1-miniapp/conf/bblayers.conf：选择哪些meta目录
- thead-build/d1-miniapp/conf/local.conf：下载目录，缓存目录等定义
- thead-build/d1-miniapp/pack/pack.sh：打包脚本
- thead-build/d1-miniapp/pack/prebuilts：预编译好的文件存放目录
1.4. 实战示例
1.4.1 增加目录
目前，D1 工程构建时，会寻找以下几个目录：
openembedded-core/meta meta-openembedded/meta-oe meta-openembedded/meta-python meta-openembedded/meta-multimedia meta-openembedded/meta-networking meta-openembedded/meta-gnome meta-external-toolchain meta-riscv meta-d1
那么如果需要增加一个 meta-abcd 的目录。需要在thead-build/d1-miniapp/conf/bblayers.conf 文件中的 BBLAYERS 变量中增加一行：${YOCTOROOT}/meta-abcd \
1.4.2 修改下载目录
目前，开源软件包默认下载在 thead-build/downloads 目录下，那么如果要修改成其它目录，比如修改成 thead-build/abcd。需要修改 thead-build/d1-miniapp/conf/local.conf文件中的 DL_DIR 变量为 "${TOPDIR}/../abcd"
1.4.2.1 避免 downloads 被误删
downloads 目录下的开源软件包下载起来会花费非常长的时间，为了避免被误删除，可以使用软链接的方式，这样当 d1_yocto 整个目录被删除后，downloads 目录下的内容仍然保留，每次下载完成 d1_yocto 目录后，只需要做一个软链接即可。
$ mkdir ~/yocto-downloads/ $ cd thead-build/ $ rm downloads -rf && ln -s ~/yocto-downloads downloads # 完成后，开源软件包会被下载到 ~/yocto-downloads/ 下，只要保证该目录不被删除即可
1.5. 官方参考
英文版 Yocto工程参考手册：
02 Yocto生成Image
2.1 概述
本章节介绍 D1 Yocto 生成各种镜像的方法。D1 Yocto 可以生成 Develop 镜像，也可以生成 Release 镜像；可以生成默认输出到 LCD 的镜像，也可以生成默认输出到 HDMI 的镜像。那么这是如何分类的，本文将针对上述几点展开讲解。
2.2 Yocto 原生镜像和全志刷机镜像
根据功能不同，镜像可以分成 Yocto 原生镜像和全志刷机镜像。
2.2.1 Yocto 原生镜像
包括 elf，bin，dtb，ext4，squashfs 等业界常规格式的镜像。Yocto 原生镜像生成在 thead-build/d1-miniapp/tmp-glibc/deploy/images/d1 目录下。
2.2.1.1 镜像说明
镜像 |
说明 |
d1-image-miniapp--d1-.ext4 |
ext4 格式的 rootfs 镜像包 |
d1-image-miniapp--d1-.squashfs |
squashfs 格式的 rootfs 镜像包 |
| ImageuImageImage-d1.binuImage-d1.bin | Linux 内核镜像 || u-boot.binu-boot-d1.bin | u-boot 镜像 || fw_jump.elffw_jump.bin | opensbi 镜像 || d1_hdmi_*.dtb | 默认输出到 HDMI 的 dtb 配置 || d1_lcd_*.dtb | 默认输出到 LCD 的 dtb 配置 |
2.2.1.2 构建命令
bitbake d1-image-miniapp-dev 或者 bitbake d1-image-miniapp-release命令都可以生成上述镜像。
2.2.2 全志刷机镜像
则特指以 .img 命名的，PhoenixSuit 刷机软件可识别的镜像。全志刷机镜像生成在 thead-build/d1-miniapp/pack 目录。现在以 yocto_d1-nezha_uart0.img 命名，是 pack 工具生成的一种特殊格式的镜像，它是由 Linux 内核、uboot、dtb、rootfs 等镜像打包而成。使用 PhoenixSuit 刷机软件烧写后，上述子镜像都会被烧写进 NandFlash 或者 SD 卡。其分区信息描述在 thead-build/d1-miniapp/pack/prebuilts/sys_partition.fex 文件中。
2.2.2.1 构建命令
./pack.sh d1-image-miniapp-dev 或者 ./pack.sh d1-image-miniapp-release 命令都可以生成上述镜像。
2.3 Release 镜像和 Develop 镜像
根据配置不同，镜像可以分成 Develop 镜像和 Release 镜像。Release 镜像只包含必须的功能；Develop 镜像包含更多的开发调试工具。
2.3.1 Release 镜像
Release 镜像包含了 D1 Miniapp 的基本应用，包括 haas-ui、wpa-supplicant 等基础应用，还有 os-release 等基本信息。Release 镜像描述在 meta-d1/recipes-core/images/d1-image-miniapp-release.bb 文件中。
2.3.1.1 构建命令
bitbake d1-image-miniapp-release 加上 ./pack.sh d1-image-miniapp-release两个命令组合生成。
2.3.2 Develop 镜像
Develop 基于 Release 镜像，在 Release 镜像基础上增加了 gdb strace perf tcpdump 等多种开发调试工具。它的镜像包更大，功能更多，开发时推荐该配置。Develop 镜像描述在 meta-d1/recipes-core/images/d1-image-miniapp-dev.bb 文件中。
3.2.1 构建命令
bitbake d1-image-miniapp-dev 加上 ./pack.sh d1-image-miniapp-dev两个命令组合生成。
2.4 LCD 镜像和 HDMI 镜像
D1 镜像支持默认输出到 LCD 或者 HDMI，两者的区别主要在 dtb 的配置上不同。pack 脚本提供了生成两种镜像的命令。
2.4.1 构建命令
./pack.sh d1-image-miniapp-dev lcd_800x480./pack.sh d1-image-miniapp-dev lcd_1280x800./pack.sh d1-image-miniapp-dev hdmi_800x480./pack.sh d1-image-miniapp-dev hdmi_1280x800./pack.sh d1-image-miniapp-dev hdmi_auto或者./pack.sh d1-image-miniapp-release lcd_800x480./pack.sh d1-image-miniapp-release lcd_1280x800./pack.sh d1-image-miniapp-release hdmi_800x480./pack.sh d1-image-miniapp-release hdmi_1280x800./pack.sh d1-image-miniapp-release hdmi_auto
2.4.2 如何增加一种分辨率
如果要增加一种分辨率，比如 hdmi_960×540。需要增加如下几个修改点：
修改点1：Linux内核
- arch/riscv/boot/dts/sunxi/ 目录下增加一个文件 d1_hdmi_960x540.dts，可以参考 d1_hdmi_800x480.dts 文件。
- d1_hdmi_960x540.dts 文件中，修改 &disp 的 fb0_width = <960>; fb0_height = <540>;
修改点2：u-boot
- arch/riscv/dts/ 目录下增加两个文件 sun20iw1p1-soc-system_hdmi_960x540.dts 和 uboot_hdmi_960x540.dts
- sun20iw1p1-soc-system_hdmi_960x540.dts 文件最后一行包含 uboot_hdmi_960x540.dts
- uboot_hdmi_960x540.dts 文件中，修改 &disp 的 fb0_width = <960>; fb0_height = <540>;
修改点3：meta-d1
- conf/machine/d1.conf 文件，KERNEL_DEVICETREE 增加一个 sunxi/d1_hdmi_960x540.dtb
03 Yocto增加APP
3.1 概述
本章节介绍如何在D1 Yocto上增加APP。增加后APP后，构建时可以自动被打包进去。下面将从增加开源APP和自定义APP两种方式展开介绍。
3.2 增加开源APP
增加开源APP的方法比较简单。比如增加gdb调试工具，只需要在 meta-d1/recipes-core/images/d1-image-miniapp-dev.bb 文件中加一项：
CORE_IMAGE_EXTRA_INSTALL += " gdb "
然后，执行bitbake 构建镜像，gdb就会存放到rootfs中。
3.3 增加自定义APP
增加自定义APP的方法较为复杂。比如增加一个voice-service程序。下面将详细介绍方法：
3.3.1 创建目录
meta-d1/recipes-extended/voice/用来存放voice-servic服务及其bb文件
meta-d1/recipes-extended/voice/voice-service/用来存放voice-service服务的可执行文件
3.3.2 创建bb文件
meta-d1/recipes-extended/voice/voice-sevice.bb用来描述voice-service的bb文件。描述
DESCRIPTION = "Voice service files"
LICENSE
LICENSE = "GPLv2" LIC_FILES_CHKSUM = "file://${COMMON_LICENSE_DIR}/GPL-2.0;md5=801f80980d171dd6425610833a22dbe6"
该软件适用的机器下例表示适用d1芯片
COMPATIBLE_MACHINE = "(^d1*)"
依赖的库描述依赖库后，yocto会自动构建依赖库。
RDEPENDS_${PN} += " alsa-lib dbus libcap liblzma openssl libevent log4cpp jsoncpp libidn2 \ libopus libcurl gnutls nettle zlib libunistring gmp libgmpxx "
源文件描述该应用涉及到的所有文件。
SRC_URI = "\ file://voice_service.sh \ file://voice-service \ file://voice.service \ file://voice.conf \ file://voice-dbus.conf \ file://message.wav \ file://libalibabacloud-idst-common.so \ file://libalibabacloud-idst-speech.so \ file://libuuid.so.1 \ file://libuuid.so.1.0.0 \ file://libvoice.so \ "
应用安装描述各个文件安装到哪个目录。以及启动方式为systemd和sysvinit时的安装方式。
do_install() { install -d ${D}${base_libdir}/firmware install -d ${D}${bindir} install -d ${D}${libdir} install -d ${D}${sysconfdir}/dbus-1/system.d/ install -m 0755 ${WORKDIR}/voice-service ${D}${bindir}/voice-service install -m 0644 ${WORKDIR}/voice.conf ${D}${sysconfdir}/voice.conf install -m 0644 ${WORKDIR}/message.wav ${D}${base_libdir}/firmware/message.wav install -m 0644 ${WORKDIR}/lib*.so* ${D}${libdir}/ install -m 0644 ${WORKDIR}/voice-dbus.conf ${D}${sysconfdir}/dbus-1/system.d/voice-dbus.conf if ${@bb.utils.contains('DISTRO_FEATURES', 'systemd', 'true', 'false', d)}; then install -d ${D}${systemd_system_unitdir} install -m 0644 ${WORKDIR}/voice.service ${D}${systemd_system_unitdir}/voice.service fi if ${@bb.utils.contains('DISTRO_FEATURES', 'sysvinit', 'true', 'false', d)}; then install -d ${D}${sysconfdir}/init.d install -m 0755 ${WORKDIR}/voice_service.sh ${D}${sysconfdir}/init.d update-rc.d -r ${D} voice_service.sh start 19 5 3 2 . fi }
systemd启动方式描述当启动方式为systemd时，systemd 服务描述文件为voice.service，服务默认使能。
SYSTEMD_SERVICE_${PN} = "voice.service" SYSTEMD_AUTO_ENABLE_${PN} = "enable"
3.3.3 创建systemd服务文件
meta-d1/recipes-extended/voice/voice-sevice/voice.service当systemd启动时才需要该文件。注意：d1 yocto默认使用sysvinit启动方式，所以理论上不需要该文件。但是为了程序的鲁棒性，建议创建该文件。
[Unit] Description=Voice Service [Service] Type=dbus BusName=org.voice.server ExecStart=/usr/bin/voice-service ExecStop=/usr/bin/killall -9 voice-service [Install] WantedBy=multi-user.target
3.3.4 把APP加入image
在meta-d1/recipes-core/images/d1-image-miniapp-release.bb或者meta-d1/recipes-core/images/d1-image-miniapp-dev.bb文件中，加入下面代码。
CORE_IMAGE_EXTRA_INSTALL += " voice-sevice"
04 下期预告
以上即为本期全部内容，下期内容我们将为大家分享关于D1哪吒开发板的Haas UI实战。欢迎大家持续关注RISC-V大赛开发套件解析系列内容。
