1. ホスト・マシンの準備

Linux ベースのホスト・マシンを用意します。仮想マシンでの構築も可能ですが、50 GByte 以上の空きディスク容量が要件となっている点に注意が必要です。但し、実際のところは 100 GByte 以上は用意しておいた方が良いと思います。50 GByte では 1 種類のイメージをビルドするだけで空き容量に余裕がなくなります。メモリの要件は記載がありません。当方では 8 GByte で正常に動作しています。

RocketBoards.org 『Compiling Linux』 の手順では、ホストマシンの OS は Ubuntu 14.04 LTS が推奨とありますが、既に Ubuntu 14.04 LTS はメンテナンス期間を終えている状況なので 16.04 LTS や 18.04 LTS で対応する事をお勧めします。その他のディストリビューションは Yocto Project の公式ドキュメントを参照ください。

　yoctoproject.org 『21.1. Supported Linux Distributions』

 
以下のコマンドを実行して、ビルドに必要なパッケージの更新および追加を行ってください。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ sudo apt-get install phablet-tools sed wget cvs subversion git-core coreutils unzip texi2html texinfo libsdl1.2-dev docbook-utils gawk python-pysqlite2 diffstat help2man make gcc build-essential g++ desktop-file-utils chrpath libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev mercurial autoconf automake groff libtool xterm lib32z1

さらに、64bit OS を利用している場合は、下記の 32 bit パッケージもインストールする必要があります。

$ sudo apt-get install ia32-libs lib32stdc++6 lib32ncurses5 lib32tinfo5

Ubuntu 14.04 LTS の場合は、ここまでの手順でホストマシンの準備が完了します。

上記のパッケージは、Ubuntu 14.04 向けの内容となっているため、一部のパッケージについてはエラーになる可能性があります。

新しい Ubuntu や、その他のディストリビューションを使用される場合は、公式ドキュメントに記載の必要パッケージも確認してください。
　yoctoproject.org 『21.2. Required Packages for the Build Host』

推奨以外の OS を利用する場合には、特に Git, tar, Python のバージョンにも注意してください。

• Git 1.8.3.1 もしくは それ以上
• tar 1.27 もしくは それ以上
• Python 3.4.0 もしくは それ以上
  
  

※公式ドキュメントでは、上記を満たさないディストリビューションを使用するユーザー向けに要件に合ったバージョンのツール類を含む buildtools をインストールする手順も紹介されているので、必要に応じて参照してください。
　yoctoproject.org 『21.3. Required Git, tar, and Python Versions』

2. Yocto 環境のセットアップ（初回のみ）

以下のコマンドを実行することで、Yocto パッケージ（ビルドツール類）と設定ファイルがローカルマシン上に展開されます。（コマンド中の作業ディレクトリー "angstrom-build" は任意の名前で構いません）

$ cd ~
$ mkdir angstrom-build
$ cd angstrom-build
$ wget http://releases.rocketboards.org/release/2019.10/src/altera.xml
$ wget http://commondatastorage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo
$ chmod 777 repo
$ export PATH=$PATH:~/angstrom-build
$ python3 repo init -u git://github.com/Angstrom-distribution/angstrom-manifest -b angstrom-v2019.12-zeus
$ sed -i 's/name="altera-opensource\/meta-altera" path="layers\/meta-altera" revision="angstrom-v2019.06-yocto2.7"/name="kraj\/meta-altera" path="layers\/meta-altera" revision="d2b76ad9ff51e4c4db60d4d40f29cb846c3b2f16"/g' altera.xml
$ sed -i 's/path="layers\/meta-altera-refdes" revision="master"/path="layers\/meta-altera-refdes" revision="c41becaed98e0099e99dcba950c810d71397d18e"/g' altera.xml
$ mkdir -p .repo/local_manifests
$ mv altera.xml .repo/local_manifests/
$ python3 repo sync

途中、sed コマンドにて meta-altera と meta-altera-refdes の入手元の指定を変更しています。meta-altera はより新しい設定ファイルを使うように変更していますが、meta-altera-refdes は Angstrom を使用する前提の古いリビジョンに変更しています。

最後の python3 repo sync を実行すると、作業ディレクトリー "angstrom-build" 直下の layers ディレクトリー以下に、ビルド手順の指示が記載されたレシピファイル（.bbclass .bb など）を含む meta レイヤー構造がダウンロードされます。

続けて、以下のコマンドにて layers 以下のレシピの一部を書き換えます。この手順により bitbake 実行時にエラーの原因となる記述を変更します。

$ sed -i 's/LAYERSERIES_COMPAT_meta-maker = "warrior"/LAYERSERIES_COMPAT_meta-maker = "warrior zeus"/g' layers/meta-maker/conf/layer.conf
$ sed -i 's/ld-is-gold/ld-is-bfd/g' layers/meta-angstrom/conf/distro/include/angstrom-glibc.inc
$ sed -i 's/ld-is-gold/ld-is-bfd/g' layers/meta-angstrom/conf/distro/include/angstrom-eglibc.inc
$ sed -i '/meta-edison/d' .repo/manifests/conf/bblayers.conf

3. スクリプト実行および環境変数設定

以下のコマンドを実行することで、ビルド環境のセットアップを行います。

$ cd ~/angstrom-build
$ export PATH=$PATH:~/angstrom-build
$ MACHINE=cyclone5 . ./setup-environment
$ sed -i '/meta-altera/a \ \ ${TOPDIR}\/layers\/meta-altera-refdes \\' conf/bblayers.conf
$ echo "DISTRO_FEATURES_remove = \" wayland \"" >> conf/local.conf
$ echo "DISTRO_FEATURES_remove = \" alsa \"" >> conf/local.conf
$ echo "PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = \"linux-altera-lts\"" >> conf/local.conf
$ echo "PREFERRED_VERSION_linux-altera = \"5.4%\"" >> conf/local.conf

具体的には、セットアップ・スクリプト（setup-environment）の実行の他、conf ディレクトリー以下の設定ファイルの編集を行っています。

• セットアップ・スクリプトに指定する「MACHINE=cyclone5」は、ターゲットデバイスに応じて arria5 や arria10 に変更してください。
• 「$ sed -i '/meta ...」と「$ echo "..." >> conf/local.conf」の 5 行は毎回実行する必要はありません。（基本初回のみで OK）
• PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel と PREFERRED_VERSION_linux-altera の指定は、layers/meta-altera/recipes-kernel 以下に格納されている Linux カーネル用のレシピの中から、ビルド対象とするバージョンを選択するための記述となっています。

4. ビルド（bitbake）実行

Yocto によるビルド実行は、bitbake というツールを利用します。前の手順でセットアップ・スクリプトを実行したターミナル上で、bitbake コマンドを実行することでビルド作業が開始します。

$ bitbake　<ターゲットイメージの指定>

＜ターゲットイメージの指定＞の部分には、ビルド対象に応じて以下の通りに指定してください。

• U-Boot ......... $ bitbake virtual/bootloader
• Linux Kernel ......... $ bitbake virtual/kernel
• Linux Root Filesystem ......... $ bitbake gsrd-console-image、$ bitbake angstrom-image など

以下のように複数指定することも可能です。

$ bitbake virtual/bootloader gsrd-console-image

Linux Root Filesystem をビルドする場合には、 Linux Kernel も必要となるため、virtual/kernel を指定する必要はありません。（自動的に Linux Kernel もビルドされます）

あとは、ビルド完了を待ちます。マシンスペックとネットワーク速度に依りますが、Linux Root Filesystem を含む GSRD 環境一式のビルド作業が完了するまでには、3 時間以上を要します。

尚、エラーが発生した場合は、ターミナルのメッセージとログファイルを手がかりに原因を取り除きます。
（メッセージに参照すべきログファイルが示されます。）原因を修正したら再度、bitbake を実行します。

5. ビルド結果の確認

ビルドが成功した場合は、以下の場所に各イメージファイルが生成されます。（以下、cyclone5 の部分はターゲットデバイスに応じて arria5 や arria10 に読み替えてください）

~/angstrom-build/deploy/glibc/images/cyclone5/

必要となるファイルを以下に示します。
Root Filesystem
　gsrd-console-image-cyclone5.tar.xz　... 他に cpio, ext3, jffs2 形式のファイルも生成されます。
　gsrd-console-image-cyclone5.manifest　... Root Filesystem に含まれるパッケージリスト

Linux Kernel
　zImage

Linux Module 形式のドライバー（.ko）は、以下の名前にアーカイブされて出力されます。
　modules-cyclone5.tgz

あとは、上記のイメージファイルを元にブート用 SD カードイメージを作成すれば完了です。SD カードイメージの生成については下記のページを参照ください。
　RocketBoards.org 『Creating and Updating SD Card』
　アルティマカンパニー 技術コンテンツ『SoC FPGA ブート用 SD カードイメージの作り方』

6. まとめ

GSRD 相当の Linux イメージの作成までは、この記事に記載した手順をなぞることで実施可能です。オリジナルの環境を構築する際には、Yocto 環境のカスタマイズ方法を理解することが鍵になるので、前述の Yocto 公式ドキュメントの内容を参照してご対応ください。

　yoctoproject.org 『Yocto Project 3.0.4 Documentation』