OpenBmc开发5：bitbake介绍与使用

1、bitbake简介

         BitBake 是一种软件组建自动化工具程式。功能类似于make，是针对于嵌入式Linux交叉编译器环境所设计研发。它源自于Gentoo Linux的软件包管理系统，是用 Python 写的一个程序。它是 OpenEmbedded 构建系统时使用的生产工具，比如Yocto 、WindRiver Linux 等嵌入式系统都是在使用它进行编译。它是一个多任务引擎，可以并行执行 shell 和 Python 任务，每个任务单元根据预定义的元数据来管理源码、配置、编译、打包，并最终将每个任务生成的文件集合成为系统镜像。例如要从源码构建一个 Linux 系统，需要搭建一个生产环境，然后依次生成 Grub、Kernel、各种库文件、各种可执行文件，然后集合到一个文件系统里。如果你玩过 LFS ，就会了解这个过程的复杂性。BitBake 存在的意义就是提供了一个高效的工具，并将这个过程标准化、流程化。BitBake 与 GNU Make 的关系就像 GNU Make 之于 GCC ，运作方式也类似 GNU Make ，但又有很多不同：

• BitBake 根据预先定义的元数据执行任务，这些元数据定义了执行任务所需的变量，执行任务的过程，以及任务之间的依赖关系，它们存储在 recipe(.bb)、append(.bbappend)、configuration(.conf)、include(.inc) 和 class(.bbclass) 文件中。
• BitBake 包含一个抓取器，用于从不同的位置获取源码，例如本地文件、源码控制器(git)、网站等。
• 每一个任务单元的结构通过 recipe 文件描述，描述的信息有依赖关系、源码位置、版本信息、校验和、说明等等。
• BitBake 包含了一个 C/S 的抽象概念，可以通过命令行或者 XML-RPC 使用，拥有多种用户接口。

     像其它的编译工具一样（比如 make，ant，jam），bitbake在编译时控制如何去构建系统并解决构建的依赖关系，但是又区别于功能单一的工程管理工具(比如make)，bitbake不依赖死板的makefile文件，而是收集和管理大量没有依赖关系的描述文件(刚才那个中称为包的配方（recipe）)，然后自动按照正确的顺序进行构建。同时可以配置交叉编译，比如oe代表OpenEmbedded，而openembedded就是用来进行一些交叉编译，安装和打包的metadata(元数据)的。

2、bitbake配置文件简介  

• Recipe ——Recipe 文件是最基本的元数据文件，每个任务单元对应一个 Recipe 文件，后缀是 .bb ，这种文件为 BitBake 提供的信息包括软件包的基本信息（作者、版本、License等）、依赖关系、源码的位置和获取方法、补丁、配置和编译方法、如何打包和安装。
• Configuration ——Configuration 文件的后缀是 .conf ，它会在很多地方出现，定义了多种变量，包括硬件架构选项、编译器选项、通用配置选项、用户配置选项。主 Configuration 文件是 bitbake.conf ，以 Yocto 为例，位于 ./poky/meta/conf/bitbake.conf ，其他都在源码树的 conf 目录下。
• Classes ——Class 文件的后缀是 .bbclass ，它的内容是元数据文件之间的共享信息。BitBake 源码树都源自一个叫做 base.bbclass 的文件，在 Yocto 中位于 ./poky/meta/classes/base.bbclass ，它会被所有的 recipe 和 class 文件自动包含。它包含了标准任务的基本定义，例如获取、解压、配置、编译、安装、打包，有些定义只是框架，内容是空的。
• Layers ——Layer 被用来分类不同的任务单元。某些任务单元有共同的特性，可以放在一个 Layer 下，方便模块化组织元数据，也方便日后修改。例如要定制一套支持特定硬件的系统，可以把与低层相关的单元放在一个 layer 中，这叫做 Board Support Package(BSP) Layer 。
• Append ——Append 文件的后缀是 .bbappend ，用于扩展或者覆盖 recipe 文件的信息。BitBake 希望每一个 append 文件都有一个相对应的 recipe 文件，两个文件使用同样的文件名，只是后缀不同，例如 formfactor_0.0.bb 和 formfactor_0.0.bbappend 。命名 append 文件时，可以用百分号（%）来通配 recipe 文件名。例如，一个名为 busybox_1.21.%.bbappend 的 apend 文件可以对应任何名为 busybox_1.21.x.bb 的 recipe 文件进行扩展和覆盖，文件名中的 x 可以为任何字符串，比如 busybox_1.21.1.bb、busybox_1.21.2.bb ... 通常用百分号来通配版本号

3、bitbake命令

          bitbake命令使用可以通过bitbake -h 查看命令参数。一般在实际编译使用的是bitbake obmc-phosphor-image，或者time bitebake obmc-phosphor-image命令，添加time可以显示编译运行时间。

bitbake obmc-phosphor-image
time bitebake obmc-phosphor-image   #显示编译消耗时间。

4、bitbake编译流程

    OpenEmbedded 项目中有很多的脚本（shell 和 python 脚本）和数据来自动构建系统。脚本实现构建过程，包括下载（fetch）、解包（unpack）、打补丁（patch）、配置（configure）、编译（compile）、安装（install）、打包（package）、staging、做安装包（package_write_ipk）、构建文件系统、打包镜像文件等等。

    一般OE 编译顺序：

• do_setscene
• do_fetch
• do_unpack
• do_path
• do_configure
• do_qa_configure
• do_compile
• do_stage
• do_install
• do_package
• do_populate_staging
• do_package_write_deb/do_package_write_rpm
• do_package_write
• do_distribute_sources
• do_qa_staging
• do_build
• do_rebuild

   在openbmc工程中bitbake实际是指向poky目录下的bitbake，meta是指向poky目录下的meta。在poky中元数据是在meta下。

5、编译目录介绍

      在执行 . oe-init-build-env 命令（默认是qemuarm机型参数）后会进入build目录下，此时会有一个conf文件夹。执行bitbake 命令后会生成cache、sstate-cache、tmp文件夹。（workspace是通过devtool生成文件夹）

• conf——配置文件夹，包含了bblayers.config、local.conf、sanity_info、templateconf.cfg文件
• cache——记录编译进度缓存
• sstate-cache——存放编译缓存文件
• tmp——存放编译中的缓存、解压的源码文件、生成软件安装包、编译日志、生成镜像等。
• workspace——devtool工具生成的文件夹，用于存放源码和bbappend文件。（用于修改代码开发）

    bitbake命令生成的镜像在build/tmp/deploy/imags目录下。       

6 、环境配置

    1、使用 oe-init-build-env配置编译环境，如果不设置builddir，则默认是qemuarm。

source /oe-init-build-env 

     2、使用 openbmc-env配置变异环境，一般进入openbmc文件夹后执行。

export TEMPLAMENTCONF=meta-*/meta-*/conf . openbmc-env

7、常用命令   

     编译u-boot：

bitbake uboot

    编译系统镜像：

bitbake core-image-minimal
bitbake core-image-base
bitbake fsl-image-gui
bitbake fsl-image-qt5
bitbake fsl-image-multimedia

   只下载不编译：

bitbake -c fetchall    core-image-minimal

   跳过错误，继续编译：

bitbake -k core-image-minimal

   查看编译执行task： 

bitbake xx-image -c listtasks

   查找 包：

bitbake -s | grep packagename

  查找包下载地址：

bitbake -e xxx-image | grep ^SRC_URI=

   查看软件依赖关系：

bitbake -g  packagename

    清除编译结果：

bitbake -c clean -v u-boot
bitbake -c cleanall     xx-image            #清除所有编译中间
bitbake -c cleansstate   xx-image            #清除编译                    

生成编译 中的配置文件和类文件：

bitbake -e > mybuild.log