3. Yocto构建R-Car BSP实战

R-Car BSP 的官方交付形态是 Yocto 层（meta-renesas 及其依赖层），而不是一个可以直接烧写的完整镜像。这意味着拿到 BSP 之后，必须自己走一遍 Yocto 的构建流程，才能得到可启动的 SD 卡镜像。本节以 R-Car H3/M3（如 Salvator-XS、ULCB 系列）为对象，完整走通“搭环境 → 取层 → 配 MACHINE/DISTRO → 编译 core-image-weston → 生成 SD 卡镜像 → 首次启动”这条链路。

一、主机环境与依赖准备

Yocto 对宿主机的版本比较敏感，Renesas 官方通常推荐 Ubuntu 20.04/22.04 LTS 的 64 位系统，磁盘建议预留 150 GB 以上（含 sstate 缓存与多个构建目录），内存 16 GB 起步，编译时最好给到 8 核以上。先安装基础依赖：

sudo apt update
sudo apt install -y gawk wget git diffstat unzip texinfo gcc build-essential \
  chrpath socat cpio python3 python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils \
  iputils-ping python3-git python3-jinja2 libegl1-mesa libsdl1.2-dev \
  pylint xterm zstd liblz4-tool file locales
sudo locale-gen en_US.UTF-8

随后安装 repo 工具，它是管理 Yocto 多仓库清单的关键：

mkdir -p ~/bin
curl https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > ~/bin/repo
chmod a+x ~/bin/repo
export PATH=~/bin:$PATH

这里有一个容易踩的坑：git 必须配置 user.name 和 user.email，否则 repo 同步会在中途报错。另外，若使用代理，需要同时给 git 和 bitbake 的 fetcher 配置代理，否则下载源码包时会卡住。

二、获取 Renesas BSP 层

Renesas 的 Yocto BSP 通过一个 manifest 仓库统一管理，典型做法是：

mkdir ~/rcar-yocto && cd ~/rcar-yocto
repo init -u https://github.com/renesas-rcar/renesas-yocto-manifest.git \
  -b master -m rcar-v5.1.xml
repo sync -j8

同步完成后，目录下会出现 poky、meta-renesas、meta-openembedded、meta-qt5 等层。其中 meta-renesas 是核心 BSP 层，包含 R-Car 的机器配置、内核配方、U-Boot 配方以及专有的图形/多媒体组件（如 GPU 驱动、视频编解码库）。meta-renesas/meta-rcar-gen3 下按 SoC 代际划分，H3、M3、M3N、E3 等都在其中。

需要特别注意的是，Renesas 的部分组件（如图形驱动）受许可协议约束，首次构建前需要接受 EULA。通常做法是在 local.conf 中设置：

LICENSE_FLAGS_ACCEPTED = "commercial"
ACCEPT_EULA_rcar = "1"

如果漏掉这一步，bitbake 会在解析配方阶段直接报错，提示某个包因许可标志被跳过。

三、初始化构建环境与配置 MACHINE/DISTRO

进入 poky 目录，执行环境初始化脚本，并指定目标机器：

cd ~/rcar-yocto/poky
source oe-init-build-env ../build-h3

这会创建 build-h3 目录并生成 conf/local.conf 与 conf/bblayers.conf。接下来编辑 bblayers.conf，把 Renesas 相关层加入：

BBLAYERS ?= " \
  ${TOPDIR}/../poky/meta \
  ${TOPDIR}/../poky/meta-poky \
  ${TOPDIR}/../meta-renesas \
  ${TOPDIR}/../meta-renesas/meta-rcar-gen3 \
  ${TOPDIR}/../meta-openembedded/meta-oe \
  ${TOPDIR}/../meta-openembedded/meta-python \
  ${TOPDIR}/../meta-openembedded/meta-multimedia \
  ${TOPDIR}/../meta-openembedded/meta-networking \
"

然后在 local.conf 中设置机器与发行版：

MACHINE = "salvator-xs"
DISTRO = "poky"
PACKAGE_CLASSES = "package_ipk"
IMAGE_INSTALL_append = " kernel-modules"

MACHINE 决定了内核设备树、U-Boot 配置和启动参数。以 Salvator-XS（H3）为例，可选 salvator-xs；ULCB 则用 ulcb 或 h3ulcb。DISTRO 一般保持 poky，若需要 Weston 的特定后端，可在 local.conf 中追加 DISTRO_FEATURES_append = " opengl wayland"。配置完成后，可以用 bitbake -e 快速确认变量是否生效：

bitbake -e | grep -E "^MACHINE=|^DISTRO="

四、编译 core-image-weston

core-image-weston 是 Yocto 提供的带 Weston（Wayland 合成器）的参考镜像，适合验证 R-Car 的显示与图形栈。首次编译建议先构建工具链，再构建镜像：

bitbake core-image-weston

首次构建耗时较长（视机器性能，通常 2～6 小时），过程中会依次完成：下载源码包 → 解压 → 打补丁 → 配置 → 编译 → 打包 → 生成 rootfs。若中途失败，优先看 tmp/work/.../temp/log.do_compile 这类日志，而不是只看终端最后几行。常见失败原因包括：网络下载超时、EULA 未接受、bblayers 路径写错、以及宿主机缺少某个依赖包。

编译成功后，镜像产物位于 tmp/deploy/images/<MACHINE>/ 下，典型文件包括：

• core-image-weston-<MACHINE>.wic：可直接写入 SD 卡的完整镜像；
• Image 或 Image-<MACHINE>.bin：内核镜像；
• u-boot-<MACHINE>.bin：U-Boot 二进制；
• *.dtb：设备树二进制。

五、生成 SD 卡镜像并首次启动

如果使用 .wic 文件，直接写入即可：

sudo dd if=core-image-weston-salvator-xs.wic of=/dev/sdX bs=4M conv=fsync
sync

其中 /dev/sdX 是 SD 卡设备节点，务必用 lsblk 确认，写错会覆盖主机磁盘。若 BSP 未提供 wic，则需要按 Renesas 文档手动分区：通常分为 FAT 分区（存放 U-Boot、内核、dtb）和 ext4 分区（rootfs），再用 tar 解压 rootfs。

首次启动时，把 SD 卡插入开发板，设置启动模式为 SD 启动，接好串口（通常 115200 8N1）。上电后应能看到 U-Boot 打印、内核启动日志，最终进入 Weston 桌面或登录提示。判断启动是否成功，可以看三个信号：串口是否出现内核 Kernel command line 与 Run /sbin/init；是否出现 Weston 的 weston.service 启动日志；以及 HDMI 是否有画面输出。若卡在 U-Boot 阶段，多半是启动模式或 SD 卡分区不对；若内核 panic，则优先检查 dtb 与 MACHINE 是否匹配。

六、关键配置速查

走完这一遍之后，你会得到一张可启动的 SD 卡镜像，并掌握 Yocto 构建 R-Car BSP 的完整闭环。后续无论是改内核配置、加自定义配方，还是切换到其他 R-Car 板型，都只是在这条链路上替换 MACHINE、层或配方，而不是重新理解整套流程。