BitBake使用攻略--从HelloWorld讲起

阅读原文时间：2021年12月23日阅读：2

写在前面
1. 什么是BitBake
2. BitBake的安装
3. 使用BitBake构建一个HelloWorld工程
后续

写在前面

《BitBake使用攻略》系列文章将从今天开始不定时的更新，主要讲解BitBake的背景，基本语法，功能及其命令等知识，旨在为即将从事Yocto项目和OpenEmbedded项目的同学做一些预备知识，由于本人能力有限，一些纰漏还望各位指出，话不多说，我们马上进入正题。

1. 什么是BitBake

BitBake就是比特烧烤，哈哈，皮一下。BitBake是一个开源的构建工具，通过提供必要的元数据，其能构建出从bootloader到应用层各种各样的软件包，可以将其对标GNU Make工具，而BitBake需要的菜谱文件就是GNU Make的CMakeList文件，当然了，也包括各种配置文件，引用官方的解释，BitBake的介绍如下：

Fundamentally, BitBake is a generic task execution engine that allows shell and Python tasks to be run efficiently and in parallel while working within complex inter-task dependency constraints. One of BitBake's main users, OpenEmbedded, takes this core and builds embedded Linux software stacks using a task-oriented approach.

BitBake如此强大，为何我们好像基本没有听说过呢？这是因为BitBake作为Yocto和OpenEmbedded项目的核心构建工具，主要服务于嵌入式工程的构建过程，上手不是特别简单，所以在一般领域不是特别出名，但这不代表他的功能逊色，相反，通过通过编写相应元数据文件和配置文件，你可以构建任何你想要的包。

BitBake有几个比较突出的特点：

BitBake是以任务为单位进行构建的，而这些任务通常是由菜谱文件(后缀为bb)、配置文件(后缀conf)以及类文件(后缀bbclass)所提供。
通过添加一些变量，BitBake可以从本地，甚至是远程服务器获取要用到的源码或补丁等文件。
BitBake采用CS架构，这就提供了一种远程构建的可能。

大致介绍完BitBake后，你可能会觉得这玩意这么厉害是不是特别难学，其实还好，毕竟是一个工具性的软件，只要按着规则来基本没有太大的难度。接下来，我将从一个学习新工具或者新语言必学的项目HelloWorld来为大家介绍BitBake的基本用法。

2. BitBake的安装

首先，我们先要下载BitBake软件，大致有三种方式可以供我们获得BitBake：

直接克隆OpenEmbedded维护的BitBake源码包。
从你下载的Yocto或者OpenEmbedded项目代码中取出BitBake源码包。

直接下载官方打包好的BitBake软件包，可以运行下面的命令：

$ wget http://git.openembedded.org/bitbake/snapshot/bitbake-1.17.0.tar.gz
$ tar zxpvf bitbake-1.17.0.tar.gz

我们使用推荐使用第一种方式，因为我们可以得到一个最稳定的版本，运行下面的命令：

git clone git://git.openembedded.org/bitbake

运行完成后，你将获得BitBake的源码目录：

cxy@ubuntu:~/Repository/BitBake/bitbake$ ls -al
total 108
drwxrwxr-x  9 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 .
drwxrwxr-x  4 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 ..
-rw-rw-r--  1 cxy cxy   365 Dec 21 23:12 AUTHORS
drwxrwxr-x  2 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 bin
-rw-rw-r--  1 cxy cxy 16501 Dec 21 23:12 ChangeLog
drwxrwxr-x  2 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 classes
drwxrwxr-x  2 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 conf
drwxrwxr-x  4 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 contrib
drwxrwxr-x  6 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 doc
drwxrwxr-x  8 cxy cxy  4096 Dec 21 23:12 .git
-rw-rw-r--  1 cxy cxy    31 Dec 21 23:12 .gitattributes
-rw-rw-r--  1 cxy cxy   392 Dec 21 23:12 .gitignore
drwxrwxr-x 13 cxy cxy  4096 Dec 21 23:24 lib
-rw-rw-r--  1 cxy cxy  1224 Dec 21 23:12 LICENSE
-rw-rw-r--  1 cxy cxy 15394 Dec 21 23:12 LICENSE.GPL-2.0-only
-rw-rw-r--  1 cxy cxy  1286 Dec 21 23:12 LICENSE.MIT
-rw-rw-r--  1 cxy cxy   229 Dec 21 23:12 MANIFEST.in
-rw-rw-r--  1 cxy cxy  1949 Dec 21 23:12 README
-rw-rw-r--  1 cxy cxy    43 Dec 21 23:12 toaster-requirements.txt
-rw-rw-r--  1 cxy cxy  2887 Dec 21 23:12 TODO

为了可以在任意位置使用bitbake的命令，我们需要将bin目录添加到PATH环境变量中，例如，我可以执行如下命令：

$ export PATH=/home/cxy/Repository/BitBake/bitbake/bin:$PATH

这时，尝试运行一下你的bitbake，看看是否能正确输出版本号：

cxy@ubuntu:~/Repository/BitBake/bitbake$ bitbake --version
BitBake Build Tool Core version 1.53.0

到此，你的BitBake环境已经准备好啦！

3. 使用BitBake构建一个HelloWorld工程

我们最后要到达的效果是使用BitBake工具输出HelloWorld的字样，你可能会觉得这一部分简单，实际上是我想使用官网的一个案例带你去学习BitBake的构建逻辑，同时也提供了一个我们今后学习BitBake使用的工程。

我们先新建一个hello工程，并进入到这个目录下：

$ mkdir hello
$ cd hello

这时，我们不禁在想，在这一个空空的目录下怎么去输出HelloWorld呢，你不妨现在试着运行一下构建工具看看会发生什么，运行命令：

$ bitbake

可以发现(有点版本可能不会输出)，输出信息里提示BBPATH变量未设置，这个变量是干嘛的呢，它是BitBake构建过程中最核心的变量，用于指定bb文件以及conf文件的存储位置，而bb文件中又定义了构建任务，所以在干所有事之前我们要先定义BBPATH变量，将其指定为我们的工程目录，例如：

$ BBPATH="/home/cxy/Repository/BitBake/hello/"
$ export BBPATH

随后，我们重新使用bitbake命令编译一下工程，这时你会发现系统提示找不到conf/bitbake.conf，而这个文件是bitbake运行时第一个要找到文件，其记录了许多bitbake很重要的全局变量，因此我们创建它：

$ mkdir conf
$ cd conf/
$ touch bitbake.conf

并在bitbake.conf中添加如下内容：

TMPDIR  = "${TOPDIR}/tmp"
CACHE   = "${TMPDIR}/cache"
STAMP   = "${TMPDIR}/stamps"
T       = "${TMPDIR}/work"
B       = "${TMPDIR}"

我们对上面的变量分别做一个简单的介绍：

TMPDIR：用于存放构建生成的文件，类似于输出目录，其中TOPDIR由系统自动赋值为工程目录路径。
CACHE：指定存放缓存文件的地方，通过这些文件，bitbake可以在重新构建时省去很多工作。
STAMP：戳记文件存放目录。
T：存放临时文件，如log文件。
B：bitbake在这个目录下进行构建工作。

再次运行bitbake命令你会发现这次又提示缺少classes/base.bbclass文件，这个文件是一个类文件。在BitBake中，类文件会提供菜谱共有的内容，而base.bbclass是所有菜谱文件（bb文件）的公共基类，是必须提供的，因此我们创建这个文件：

$ mkdir classes
$ cd classes/
$ touch base.bbclass

同时，添加如下内容到这个文件中：

addtask build

这句代码表示继承该类的菜谱必须执行do_build任务，这时候你再运行一下就会发现bitbake没有报错，而是提示没有事情可做，也就是没有提供任务。因此，接下来我们提供一个菜谱文件去指定一些可供bitbake执行的任务。另外为了维护目录的整洁性，我们使用bitbake中层的概念（每个层之间菜谱是独立的，大的工程中都有好多层，用于分离不同种类的文件）。我们新建层meta-mylayer，同时每个层需要又一个配置文件conf/layer.conf：

$ mkdir meta-mylayer
$ cd meta-mylayer/
$ mkdir conf
$ cd conf/
$ touch layer.conf

在这个配置文件中，我们需要为其填充一些配置项，内容如下：

BBPATH .= ":${LAYERDIR}"

BBFILES += "${LAYERDIR}/*.bb"

BBFILE_COLLECTIONS += "mylayer"
BBFILE_PATTERN_mylayer := "^${LAYERDIR}/"

在这个文件中，我们先设置了BBPATH变量，.=表示的是追加，所以我们将LAYERDIR（这个变量会被自动设定为当前层的根路径）内容追加到BBPATH中，表示在这个路径下也可以找到BB文件。而BBFILES是一个正则表达式，使用这个规则可以匹配到我们的菜谱文件。另外，最后的两个变量我们暂时先不说，以后具体讲到菜谱文件再聊，或者你可以参考一下官方的解释：BBFILE_COLLECTIONS , BBFILE_PATTERN。

之后，我们还需要编写我们的第一个菜谱文件，去告诉BitBake我们要做些什么，在meta-mylayer目录下新建一个菜谱文件printhello.bb，内容如下：

DESCRIPTION = "Prints Hello World"
PN = 'printhello'
PV = '1'

python do_build() {
    bb.plain("********************");
    bb.plain("*                  *");
    bb.plain("*  Hello, World!   *");
    bb.plain("*                  *");
    bb.plain("********************");
}

在这个文件中，我们定义了三个变量，分别表示描述信息，菜谱名称以及菜谱的版本号。另外我们还定义了一个任务do_build（任务名称以do_开头），内容是使用bb.plain函数打印若干字符串。由于所有BB文件都要继承基类base.bbclass，因此这个BB文件也就必须要执行do_build任务了（参考上面所讲）。

此时，你再次回到根目录下运行bitbake printhello命令（表示我们要构建printhello.bb菜谱），你会发现BitBake似乎并没有找到这个菜谱，这是因为我们还需要一个变量去将新建的层包含到我们的工程中，而这个变量需要定义到conf/bblayers.conf文件中，我们新建conf/bblayers.conf文件，内容如下：

BBLAYERS ?= " \
        /home/cxy/Repository/BitBake/hello/meta-mylayer \
        "

其中，BBLAYERS变量指定了我们要使用的层的绝对路径（你需要把你的层路径替换掉我的）。

现在你检查一下自己的目录是否和我一样：

cxy@ubuntu:~/Repository/BitBake/hello$ tree -L 3 .
.
├── classes
│&nbsp;&nbsp; └── base.bbclass
├── conf
│&nbsp;&nbsp; ├── bblayers.conf
│&nbsp;&nbsp; └── bitbake.conf
└── meta-mylayer
    ├── conf
    │&nbsp;&nbsp; └── layer.conf
    └── printhello.bb

4 directories, 5 files

如果没有文件和内容没有问题，运行bitbake printhello命令，你将获得如下内容：

恭喜你，到此你已经成功的完成了你的BitBake初次旅行，让我们给自己庆祝一下吧！！！

后续

虽然我们只是输出了一些无用信息，但是我们已经掌握了BitBake最核心的运行逻辑，也对其使用的文件有了一个较为直观的感受。在之后的时间里，我们将继续学习相应的语法知识，命令用法以及怎样使用它完成一个复杂的工程构建任务。当然啦，也希望大家能多多支持一下博主，码字不易，还望一键三连，如果想请博主喝杯茶也可以，右下角可以打赏哦，再次谢谢大家能看到这个地方。

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