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三、STM32MP257系列之定制Yocto Machine

article 2024/12/31 7:27:28

文章目录

STM32MP257系列之定制的Yocto Machine
- 1. TFA 定制
- 2. OPTEE OS定制
- 3. Uboot 定制
- - 3.1 创建 board
  - 3.2 创建 board的头文件
  - 3.3 创建 board的配置文件
  - 3.4 添加我们自己的dtb文件
  - 3.5 生成新patch打包到uboot recipe中
  - 3.6 修改yocto中的配置
- 4. Kernel 定制
- - 4.1 定制设备树
- 5. 添加Machine
- - 5.1 添加Machine文件
  - 5.2 添加image recipe
- 6. 完整编译烧录验证
- - 6.1 编译
  - 6.2 烧录
  - 6.3 启动

STM32MP257系列之定制的Yocto Machine

在第一篇文章中我们使用米尔官方提供的Yocto源码编译得到了产物镜像，但是是米尔自己的系统，本章节将在Yocto系统中添加我们自己的Machine,因为笔者想基于STM32MP257开发一个桌面机器人，所以起名叫Zero Robot, 寓意从0开始的机器人之旅。

1. TFA 定制

首先需要适配的就是TFA的改动，在yocto工程中获得TFA的源码，使用如下指令将TFA的源码添加到工作区：

devtool modify tf-a-stm32mp

稍等片刻我们就可以在build-openstlinuxweston-myd-ld25x/workspace/sources/tf-a-stm32mp 下面看到完整的tfa源码：
在这里插入图片描述
然后按照如下指令添加自定义设备树：

cd fdts
cp myb-stm32mp257x-2GB.dts zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts
cp myb-stm32mp257x-base.dtsi zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi
cp myb-stm32mp257x-2GB-fw-config.dts zero-robot-stm32mp257x-2GB-fw-config.dts
cp myb-stm32mp257x-2GB-fw-config.dtsi zero-robot-stm32mp257x-2GB-fw-config.dtsi

修改zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts中的dtsi引用名称：

#include "zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi" // 改这个
#include "stm32mp25-lpddr4-1x16Gbits-1x32bits-1200MHz.dtsi"
#include "stm32mp25-pinctrl.dtsi"
#include "stm32mp25xxai-pinctrl.dtsi"

修改zero-robot-stm32mp257x-2GB-fw-config.dts中的dtsi引用名称：

#include "stm32mp25-fw-config.dtsi"
#include "zero-robot-stm32mp257x-2GB-fw-config.dtsi" //改这个

完成以后使用git 添加到暂存区：

git add .
git commit -m "tfa add zero-robot dtb"

最后更新改动到recipe中：

devtool update-recipe tf-a-stm32mp

2. OPTEE OS定制

接着适配的就是OPTEE的改动，首先在yocto工程中获得optee os的源码，使用如下指令将optee的源码添加到工作区：

devtool modify optee-os-stm32mp

稍等片刻我们就可以在build-openstlinuxweston-myd-ld25x/workspace/sources/optee-os-stm32mp 下面看到完整的optee源码：
在这里插入图片描述
然后按照如下指令添加自定义设备树：

cd core/arch/arm/dts
mv myb-stm32mp257x-base.dtsi  zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi 
mv myb-stm32mp257x-2GB.dts zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts

修改zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts中的dtsi引用名称：

#include "zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi"  //主要修改这个
#include "myb-stm32mp257x-rcc.dtsi"
#include "myb-stm32mp257x-2GB-resmem.dtsi"
#include "myb-stm32mp257x-rif.dtsi"
#include "stm32mp25-pinctrl.dtsi"
#include "stm32mp25xxai-pinctrl.dtsi"

接下来需要将我们的dts添加到flavor中,修改core/arch/arm/plat-stm32mp2/conf.mk：

flavor_dts_file-257F_DK = stm32mp257f-dk.dts
flavor_dts_file-257F_EV1 = stm32mp257f-ev1.dts
flavor_dts_file-257X_MYB2GB = myb-stm32mp257x-2GB.dts
flavor_dts_file-257X_MYB1GB = myb-stm32mp257x-1GB.dts
flavor_dts_file-257X_MYT2GB = myt-stm32mp257x-2GB.dts
flavor_dts_file-257X_MYT1GB = myt-stm32mp257x-1GB.dts
flavor_dts_file-257X_ZERO_ROBOT = myb-stm32mp257x-2GB.dts  //add

flavorlist-MP25 = $(flavor_dts_file-257F_DK) \
  		  $(flavor_dts_file-257X_MYB2GB) \
  		  $(flavor_dts_file-257X_MYB1GB) \
  		  $(flavor_dts_file-257X_MYT2GB) \
  		  $(flavor_dts_file-257X_MYT1GB) \
		  $(flavor_dts_file-257F_EV1) \
		  $(flavor_dts_file-257X_ZERO_ROBOT)  //add

完成以后使用git 添加到暂存区：

git add .
git commit -m "optee adds zero-robot dtb"

最后更新改动到recipe中：

devtool update-recipe optee-os-stm32mp

3. Uboot 定制

接下来就是定制Uboot,首先在yocto工程中获得Uboot的源码，使用如下指令将Uboot的源码添加到工作区：

devtool modify u-boot-stm32mp

稍等片刻我们就可以在build-openstlinuxweston-myd-ld25x/workspace/sources/u-boot-stm32mp 下面看到完整的Uboot源码：
在这里插入图片描述

3.1 创建 board

我们需要根据自己的要求创建属于自己的板子配置文件，首先从board文件夹下拷贝myir为zero-robot,删除6ul相关的文件夹，只保留跟stm32mp25系列有关的内容

创建zero-robot 文件夹

cd build-openstlinuxweston-myd-ld25x/workspace/sources/u-boot-stm32mp/board
cp -r myir zero-robot
rm -rf zero-robot/mys_6ulx
mv zero-robot/myd_ld25x zero-robot/zero-robot_ld25x
mv zero-robot/zero-robot_ld25x/myd-ld25x.c  zero-robot/zero-robot_ld25x/zero-robot-ld25x.c

接下来要修改 Makefile，将 myd-ld25x.o 修改为 zero-robot_ld25x.o:
然后修改Kconfig,将SYS_BOARD，SYS_VENDOR和SYS_CONFIG_NAME修改为我们自己的
我们的board已经准备完毕，接下来就是将我们的board添加到系统中
在 arch/arm/mach-stm32mp/Kconfig.25x 文件最后增加我们的Kconfig路径（这个会影响 make menuconfig 配置）：

这里的改动项主要是添加了一个我们的目标配置：TARGET_ZERO_ROBOT_LD25X，然后将我们的board路径添加进来

3.2 创建 board的头文件

有了我们自己的board以后还得有新单板的头文件，继续按照如下指令操作：

cd include/configs
cp myd_ld25x.h zero-robot_ld25x.h

这个zero-robot_ld25x.h其实就是我们在创建board文件夹中Kconfig中 SYS_CONFIG_NAME变量指定的。

3.3 创建 board的配置文件

距离大功告成还有一步，就是创建我们的配置文件，实操：

cd configs
cp myd_ld25x_2G_defconfig zero-robot_ld25x_2G_defconfig

因为我们上面添加了我们自己的target，所以我们还需要将zero-robot_ld25x_2G_defconfig下面的TARGET修改为刚才添加的TARGET_ZERO_ROBOT_LD25X：
在这里插入图片描述

3.4 添加我们自己的dtb文件

上面的步骤完成以后我们已经有了自己的单板，接下来就是创建我们自己的dtb文件，后面所有的定制都将基于我们自己的dts文件去修改。
米尔官方的uboot使用的dts主要有如下几部分构成：
在这里插入图片描述
编译 MYD-LD25X 的 uboot 源码时会合并相关的所有 dts/dtsi 文件，生成 uboot 阶段默认使用的 myb-stm32mp257x-2GB.dtb，我们以myb-stm32mp257x-2GB.dts为基础，拷贝一份出来命名为zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts作为我们单板的默认配置设备树：

cd arch/arm/dts
cp myb-stm32mp257x-2GB.dts zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts

接着修改该目录下的设备树 Makefile，添加zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb ，内容如下：
在这里插入图片描述
最后还需要修改我们上面创建的zero-robot_ld25x_2G_defconfig 配置文件中默认的设备树：

3.5 生成新patch打包到uboot recipe中

至此uboot部分的定制完成，我们需要使用如下命令将改动同步会yocto源码中:

devtool update-recipe u-boot-stm32mp

3.6 修改yocto中的配置

uboot代码修改完毕以后还需要修改yocto layer里面的相关配置

修改默认的defconfig
最后修改yocto uboot recipe中meta-myir/meta-myir-stm32mp/recipes-bsp/u-boot/u-boot-stm32mp-config.inc的内容，修改default_stm32mp25 的默认目标为我们的配置：

UBOOT_CONFIG[default_stm32mp25] ?= "**zero-robot_ld25x_2G_defconfig**,,u-boot.dtb"

添加我们的设备树到系统中
这部分需要修改我们自己的Machine文件，在第4章节添加Machine中补充。

添加完成以后可以使用bitbake u-boot-stm32mp 编译uboot,然后使用 bitbake u-boot-stm32mp -e | grep ^D= 查看编译产物的路径：
在这里插入图片描述
里面确实生成了我们的u-boot-zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb

4. Kernel 定制

4.1 定制设备树

内核定制主要就是添加我们自定义的设备树，首先生成工作区，获取kernel源码：

devtool modify linux-stm32mp

生成的kernel源码路径在build-openstlinuxweston-myd-ld25x/workspace/sources/linux-stm32mp 路径。
米尔的设备树文件位于 arch/arm64/boot/dts/myir/ 路径下：

cd ./arch/arm64/boot/dts/myir/
cp myb-stm32mp257x-2GB.dts zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts
cp myb-stm32mp257x-base.dtsi zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi

然后修改zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts里面的部分内容：

/dts-v1/;

#define		LVDS_7INCH_PANEL		1
#define		ETH_SWITCH_ENABLE  		0


#include "zero-robot-stm32mp257x-base.dtsi"   //修改为我们的dtsi引用
#include "myb-stm32mp257x-2GB-resmem.dtsi"
#include "myb-stm32mp257x-ethswitch.dtsi"


/ {
	// model 和compatible 修改为我们的自定义内容
	model = "Zero Robot STM32MP257x Evaluation Board"; 
	compatible = "tao,zero-robot-stm32mp257x", "st,stm32mp257f-ev1", "st,stm32mp257";

	chosen {
		stdout-path = "serial0:115200n8";
	};

	memory@80000000 {
		device_type = "memory";
		reg = <0x0 0x80000000 0x0 0x80000000>;
	};

};

最后需要在Makefile中添加我们的zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb 文件：

# SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
dtb-$(CONFIG_ARCH_STM32) += \
	stm32mp257f-dk.dtb \
	stm32mp257f-ev1.dtb \
    myb-stm32mp257x-1GB.dtb \
    myb-stm32mp257x-2GB.dtb \
    zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb \
    myb-stm32mp257x-1GB-ethswitch.dtb \
    myb-stm32mp257x-2GB-ethswitch.dtb

完成以后就可以提交修改：

git add . 
git commit -m "add zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb in kernel"

然后将修改同步回recipe:

devtool update-recipe linux-stm32mp

5. 添加Machine

5.1 添加Machine文件

这一部我们需要添加属于我们自己的Machine了，还是先以myd-ld25x.conf为蓝本操作：

cd layers/meta-myir/meta-myir-stm32mp/conf/machine
cp myd-ld25x.conf zero-robot.conf

然后修改zero-robot.conf中的关键内容：

MACHINENAME="zero-robot"

ST_OPTEE_EXPORT_TA_REF_BOARD:stm32mp2common = "zero-robot-stm32mp257x-2GB.dts"

KERNEL_DEVICETREE += "myir/myb-stm32mp257x-1GB.dtb \
		      myir/myb-stm32mp257x-2GB.dtb \
		      myir/zero-robot-stm32mp257x-2GB.dtb \
		      myir/myb-stm32mp257x-2GB-ethswitch.dtb \
              myir/myb-stm32mp257x-1GB-ethswitch.dtb \	
		   "
STM32MP_DT_FILES_EMMC   += "myb-stm32mp257x-1GB"
STM32MP_DT_FILES_EMMC   += "myb-stm32mp257x-2GB"
STM32MP_DT_FILES_EMMC   += "zero-robot-stm32mp257x-2GB"
STM32MP_DT_FILES_SDCARD += "myb-stm32mp257x-1GB"
STM32MP_DT_FILES_SDCARD += "myb-stm32mp257x-2GB"
STM32MP_DT_FILES_SDCARD += "zero-robot-stm32mp257x-2GB"

STM32MP_DT_FILES_EMMC   += "stm32mp257f-ev1"
STM32MP_DT_FILES_SDCARD += "stm32mp257f-ev1"

EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD = "zero-robot-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD =+ "zero-robot-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl-m33-examples"
EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD = "myb-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD =+ "myb-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl-m33-examples"
EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD =+ "stm32mp257f-ev1-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_SDCARD =+ "stm32mp257f-ev1-ca35tdcid-ostl-m33-examples"

EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC = "zero-robot-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC =+ "zero-robot-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl-m33-examples"
EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC = "myb-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC =+ "myb-stm32mp257x-2GB-ca35tdcid-ostl-m33-examples"
EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC =+ "stm32mp257f-ev1-ca35tdcid-ostl"
EXTERNAL_DEVICETREE_EMMC =+ "stm32mp257f-ev1-ca35tdcid-ostl-m33-examples"

5.2 添加image recipe

有了machine的配置文件，再创建一个属于我们的image：

cd layers/meta-myir/meta-myir-openstlinux/recipes-st/images
cp myir-image-core.bb zero-robot-image-core.bb
cp myir-image-full.bb zero-robot-image-full.bb

大功告成，下面就是我们的编译和验证之旅啦

6. 完整编译烧录验证

6.1 编译

编译整体image:

DISTRO=openstlinux-weston MACHINE=zero-robot source layers/meta-myir/scripts/envsetup.sh
bitbake zero-robot-image-core

然后就是漫长的等待，注意这里可以修改build-openstlinuxweston-zero-robot/conf/local.conf里面的 DL_DIR 变量，指向上一次你下载的downloads文件夹的路径，避免重复下载组件，占用磁盘空间和编译耗时：

DL_DIR ?= "${TOPDIR}/../../downloads"

在这里插入图片描述
终于编译成功，可以在build-openstlinuxweston-zero-robot/tmp-glibc/deploy/images/zero-robot 下面看到所有的编译产物，并且也生成了flashlayout_zero-robot-image-core/optee/FlashLayout_emmc_zero-robot-stm32mp257x-2GB-optee.tsv文件：