上篇文章介绍了通过yocto编译rpi os的流程，并没有对其进行定制化修改。这篇介绍下在不修改原有项目菜单的情况下，扩展镜像特性定制OS，本篇的OS有以下特性：

• U盘从启动；
• 开启UART；
• 开启ssh
• 添加 profile工具包
• 添加wifi默认账号密码以及固定IP

环境：

• ubuntu 22.04
• raspiberry 4B
• U盘 64G
• yocto 4.1.2
• vmware 16.2.4

概念介绍

简单介绍下yocto项目组织中几个常用的概念，在本篇也有使用：

• layer：层，组织文件和目录结构的元数据(软件菜谱、配置文件)集合；
• recipe：菜谱，构建软件包的元数据，通过指令、描述符可以获取源代码、补丁、构建二进制等；
• metadata：元数据，包含recipe、conf、class等；
• class：类，提供逻辑封装和基本继承机制，模板通常定义成class供其他菜谱使用；
• append：追加文件，用于扩展现有的菜谱，追加文件的变量可以覆盖原有菜谱的变量。

定制镜像layer

yocto包含的几个默认层，可以通过bblayer.conf文件查看到，可以直接修改原有的meta数据进行定制化，这样会破坏元数据，并且在定制化多个OS时都会受到影响，新建layer达到解耦的目的：

默认层

通过新建layer作为定制OS的工作目录，通过yocto自带的devtool工具创建layer会自动将该layer追加到bblayer.conf中，也可以通过bitbake创建。

cd ~xxx/poky
source oe-init-build-env rpi-build
cd ..
devtool create-workspace meta-mylayer #在poky根目录下创建meta-mylayer

meta-mylayer文件夹默认会生成conf文件夹，用于配置包含了哪些recipe。当通过devtool来扩展和新增recipe时，会自动在该目录下生成appends和recipe文件夹来保存recipe。

U盘启动

上篇介绍了烧录镜像后可以通过修改cmdline.txt参数root=/dev/sda2来从U盘启动，每次烧录都要修改比较麻烦，这里通过扩展recipe修改默认启动盘：

查看meta-raspberrypi中bootfiles包含了哪些recipe，路径：meta-raspberrypi/recipes-bsp/bootfiles：

rpi-bootfiles.bb 
rpi-cmdline.bb     # 对应于/etc/cmdline.txt
rpi-config_git.bb  #对应于/etc/config.txt

查看rpi-cmdline.bb：

1. 使用devtool工具扩展rpi-cmdline，会自动在路径meta-mylayer/appends中生成rpi-cmdline.bbappend，然后修改CMDLINE_ROOTFS参数：

devtool modify -x rpi-cmdline

2. 在rpi-cmdline.bbappend中新增如下代码：

CMDLINE_ROOTFS = "root=/dev/sda2 ${CMDLINE_ROOT_FSTYPE} rootwait"

3. 重新编译rpi-cmdline：

bitbake rpi-cmdline -c cleansstate
bitbake rpi-cmdline

定制wifi开机自启以及静态IP

之前实验中每次刷镜像都要设置wifi名称和密码，而调试环境中的wifi一般不会变化，为了后续效率更搞，这里需要写入默认的wifi配置，并设置开机后自启，需要修改2个recipe：wpa-supplicant和init-ifupdown：

1. wpa-supplicant：用于配置wifi用户名和密码。

devtool modify -x wpa-supplicant

修改wpa_supplicant.conf，对应的配置文件路径为：vim meta-mylayer/sources/wpa-supplicant/oe-local-files/wpa_supplicant.conf-sane。

注：这里修改的是wpa_supplicant.conf-sane，而非wpa_supplicant.conf。在wpa-supplicant.bb中可以看到如下命令，即安装的时候会把wpa_supplicant.conf-sane修改成wpa_supplicant.conf：

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
ctrl_interface_group=0
update_config=1

network={
       # key_mgmt=NONE
        ssid="xxx"           # wifi名
        psk="xxx"            # 密码
}

2. init-ifupdown：wifi开机自启脚本

devtool modify -x init-ifupdown

3. 修改meta-mylayer/sources/init-ifupdown/interfaces，添加下面语句：

auto wlan0

4. 设置静态IP.

IP地址默认是动态分配不是固定的，经常变化导致原有的ssh配置失效，可以通过配置固定IP地址。修改meta-mylayer/sources/init-ifupdown/interfaces，添加以下语句：

        address 192.168.xxx.yyy
        netmask 255.255.255.0
        gateway 192.168.xxx.1

注意：yyy不要和已有的IP冲突

5. 重新编译init-ifupdown

bitbake init-ifupdown -c cleansstate
bitbake init-ifupdown

定制image菜单

查看yocto自带的镜像菜单，基本都是继承自core-image(如core-image-base.bb)：

根据上面的语法同样可以自定义image.bb，使用devtool工具创建image.bb：

devtool add core-image-base-rpi

会在meta-mylayer目录下自动生成recipes/core-image-base-rpi/core-image-base-rpi.bb，然后在文件中修改成以下内容，其中FEATURES中打开了ssh并且添加了profile工具包：

SUMMARY = "A custom rpi image that fully supports profile and ssh"

IMAGE_FEATURES += "splash"

LICENSE = "MIT"

inherit core-image
IMAGE_FEATURES += " debug-tweaks ssh-server-openssh tools-profile "

整体的目录结构如下：

poky/meta-mylayer$ tree -L 2 -n
.
├── appends
│   ├── core-image-base-rpi.bbappend
│   ├── init-ifupdown_1.0.bbappend
│   ├── rpi-cmdline.bbappend
│   ├── rpi-config_git.bbappend
│   └── wpa-supplicant_2.10.bbappend
├── conf
│   └── layer.conf
├── README
├── recipes
│   └── core-image-base-rpi
└── sources
    ├── init-ifupdown
    ├── rpi-cmdline
    ├── rpi-config
    └── wpa-supplicant

编译及烧录镜像

cd xx/poky
source oe-init-build-env rpi-build
bitbake core-image-base-rpi

在路径rpi-build/tmp/deploy/images/raspberrypi4会生成镜像文件，烧录可参考上篇。

FAQ

1. 烧录不成功

可能是image有问题，也可能是U盘分区或者vmware驱动问题。本人在烧录过程中多次遇到烧录后启动失败现象，可以尝试重启vmware、重新格式化U盘、cleansstate重新编译镜像手段。

2. yocto编译过程失败

一般是由于被墙原因，本人编译时发现部分软件中午下载比较快，晚上较慢。另外可以采用离线的方式，本地下载后复杂到对应的下载目录，网上有教程。

3. 修改配置文件后不生效

修改bb后尽量单独要cleansstate后单独bitbake。非不得已不要cleanall，本人实验中曾cleanall，会把下载好的source删除，导致需要重新下载耗时耗力。

4. IMAGE_FEATURES和EXTRA_IMAGE_FEATURES区别

IMAGE_FEATURES用于镜像bb文件中的，可以使用操作符+=进行追加，也可以显示通过IMAGE_FEATURES:append方式，而IMAGE_FEATURES_append写法适用于老版本，新版本不再适用。EXTRA_IMAGE_FEATURES是用于local.conf文件来扩展特性。