yoctoビルドしたimageをvirt-managerにimportする

Last updated at 2024-09-24Posted at 2024-09-23

1. はじめに

1.1. 動機

最近、yoctoビルドについてゼロから学んでいるのですが、yoctoのエミュレータにはqemuが使用されています。
qemu自体は、私も過去LinuxKVMを通して使用してきたこともあるため、「もしかしてLinuxKVMを用いて仮想マシンとして動作させられるのでは？」と考えておりました。
- ただし、検索してもvirt-manager等でyoctoビルドしたイメージを動かす事例に行き着くことができませんでした。
今回、参考資料[1][2]をもとに、core-image-minimalをvirt-managerで仮想マシン化することができたため、その方法についてまとめます。
- なお、本ページではLinuxKVMやvirt-managerのインストール方法については扱いません。

1.2. 開発環境

OS: Ubuntu22.04
CPU: Core(TM) i7-12700
RAM: 32GB
利用ツール
- VS Code
- Docker (devcontainer利用)

1.3. リポジトリ

https://github.com/tomoten-umino/my-yocto-devcontainer
- yocto環境構築用のdevcontainerとして利用しています。
- ただし、参考資料[3]を参照してcore-image-minimalをビルドできる環境を用意すれば、そちらを使用いただいてよいです。
https://github.com/mendersoftware/meta-mender
- mender社が公開しているmeta-menderレイヤーとなります。本記事では、こちらを利用します。

1.4. 参考資料

No.	URL	説明
[1]	Running QEMU Images with virtio, virsh and virt-manager, Tim Orling	yoctoイメージをvirt-managerで動かしたことを紹介したyoutube動画
[2]	MENDER docs Building for demo	適用するmeta-menderについてのmenter社のドキュメント
[3]	Yocto Project Quick Build	Yoctoビルドのガイド

2. core-image-minimalのビルド

2.1. yocto環境の用意

HostOS側にて、my-yocto-devcontainerをgit cloneし、ルートフォルダにてVS Codeを開きます。

git clone https://github.com/tomoten-umino/my-yocto-devcontainer.git
cd my-yocto-devcontainer
code .

"Reopen in Container" を選択し、devcontainerを起動させます。
- VS Codeが開き、コンテナにログインした状態となります。
- コンテナ内のworkdirにmy-yocto-devcontainerのルートフォルダがマウントされた状態となります。
pokyを取得します。本資料では、kirkstoneを利用します。

git clone -b kirkstone git://git.yoctoproject.org/poky

oe-init-build-envを読み込んで、環境変数セットとbuildディレクトリを作成します。

source ./poky/oe-init-build-env build

この段階で、workdir以下は以下のような構成となります。

workdir
├── build
├── poky
├── README.md
└── UNLICENSE

2.2. core-image-minimalのビルド

buildディレクトリにて、core-image-minimalをビルドします。
- bitbakeでのビルドには時間がかかります。

# buildディレクトリにて
bitbake core-image-minimal

ビルドが完了すると、tmp/deploy/images/qemux86-64以下にイメージが作成されます。
- ただし、この状態ではuefi用のimgファイルがありません。

# core-image-minimalのイメージが作成される 
./tmp/deploy/images/qemux86-64
├── bzImage -> bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923125041.bin
├── bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923125041.bin
├── bzImage-qemux86-64.bin -> bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923125041.bin
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.qemuboot.conf
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.ext4
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.manifest
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.tar.bz2
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.testdata.json
├── core-image-minimal-qemux86-64.ext4 -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.ext4
├── core-image-minimal-qemux86-64.manifest -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.manifest
├── core-image-minimal-qemux86-64.qemuboot.conf -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.qemuboot.conf
├── core-image-minimal-qemux86-64.tar.bz2 -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.rootfs.tar.bz2
├── core-image-minimal-qemux86-64.testdata.json -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923125041.testdata.json
├── modules--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923125041.tgz
└── modules-qemux86-64.tgz -> modules--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923125041.tgz

3. meta-mender導入とcore-image-minimalの再ビルド

3.1. meta-menderについて

参考資料[2]のIntroductionによると、meta-mender自体は、deviceのsoftware updateのシステム機能を提供するもののようです。

3.2. meta-memderレイヤーの追加

build, pokyと同じディレクトリにて、meta-menderをgit cloneします。

git clone -b kirkstone https://github.com/mendersoftware/meta-mender

buildディレクトリにて、meta-mender-coreをaddします。

bitbake-layers add-layer ../meta-mender/meta-mender-core

add-layerが成功すると、build/conf/bblayers.confにmeta-mender-coreが追加されます。

# bblayers.conf
# POKY_BBLAYERS_CONF_VERSION is increased each time build/conf/bblayers.conf
# changes incompatibly
POKY_BBLAYERS_CONF_VERSION = "2"

BBPATH = "${TOPDIR}"
BBFILES ?= ""

BBLAYERS ?= " \
  /workdir/poky/meta \
  /workdir/poky/meta-poky \
  /workdir/poky/meta-yocto-bsp \
  /workdir/meta-mender/meta-mender-core \
  "

この段階で、workdir以下は以下のような構成となります。

workdir
├── build
├── meta-mender
├── poky
├── README.md
└── UNLICENSE

3.3. local.confの修正

build/conf/local.conf の末尾に以下を追加します。
- 参考資料[2]のうち、特にfilesystem tipesとConfiguring strageの設定が重要となります。
- とくに、MENDER_STORAGE_DEVICE のデフォルト値は /dev/mmcblk0" となっています。LinuxKVMで仮想マシンを稼働させる場合、vdiskは /dev/vda　をマウントするため、修正が必須となります。

# local.conf に以下を追加する
# User settings
MENDER_ARTIFACT_NAME = "release-1"
INHERIT += "mender-full"
MACHINE = "qemux86-64"
MENDER_STORAGE_DEVICE = "/dev/vda"

3.4. core-image-minimalの再ビルド

buildディレクトリにて、再度core-image-minimalをビルドします。
- bitbakeでのビルドには時間がかかります。
ビルドが完了すると、tmp/deploy/images/qemux86-64以下にイメージが作成されます。
- uefi用のimgファイルとして、.uefiimgが生成されています。

./tmp/deploy/images/qemux86-64
├── bzImage -> bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923165336.bin
├── bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923165336.bin
├── bzImage-qemux86-64.bin -> bzImage--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923165336.bin
├── core-image-minimal.env
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.bootimg
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.bootstrap-artifact
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.dataimg
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.ext4
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.manifest
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.mender
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.qemuboot.conf
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.tar.bz2
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.testdata.json
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg.bmap
├── core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg.bz2
├── core-image-minimal-qemux86-64.bootimg -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.bootimg
├── core-image-minimal-qemux86-64.bootstrap-artifact -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.bootstrap-artifact
├── core-image-minimal-qemux86-64.dataimg -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.dataimg
├── core-image-minimal-qemux86-64.ext4 -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.ext4
├── core-image-minimal-qemux86-64.manifest -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.manifest
├── core-image-minimal-qemux86-64.mender -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.mender
├── core-image-minimal-qemux86-64.qemuboot.conf -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.qemuboot.conf
├── core-image-minimal-qemux86-64.tar.bz2 -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.tar.bz2
├── core-image-minimal-qemux86-64.testdata.json -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.testdata.json
├── core-image-minimal-qemux86-64.uefiimg -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg
├── core-image-minimal-qemux86-64.uefiimg.bmap -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg.bmap
├── core-image-minimal-qemux86-64.uefiimg.bz2 -> core-image-minimal-qemux86-64-20240923165336.uefiimg.bz2
├── grub-efi-bootx64.efi
├── linuxx64.efi.stub
├── modules--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923165336.tgz
├── modules-qemux86-64.tgz -> modules--5.15.166+git0+567f0adb9d_a78a104311-r0-qemux86-64-20240923165336.tgz
└── systemd-bootx64.efi

4. virt-managerへのインポート

新しい仮想マシンの作成のダイアログにしたがってインポートしますが、以下の点に気をつけて進めます。

オペレーティングシステムのインストール方法は、「既存のディスクイメージをインポート」を選択します。

ストレージパスを指定するときは、上記でビルドしたイメージファイルのうち、core-image-minimal-qemux86-64.uefiimg を指定します。
オペレーティングシステムの選択としては、Generic Linux2022を選択します。
- 適合するものが無いため、Generic Linux2022にしています。

メモリとCPUの設定は、お好みで設定します。
インストール準備を始める前に、「インストールの前にカスタマイズする」にチェックを入れて「完了」を押下します。

カスタマイズ画面にて、ファームウェアをOVMF_CODE_4M.fdに変更し、適用します。その後、「インストールの開始」を押下します。

仮想マシンが起動し、login画面となれば、起動成功です。
- core-image-minimalのデフォルトのため、rootでログインできます。

5. おわりに

本ページ作成時点、3.4. core-image-minimalの再ビルドでyoctoビルドエラーが7つ残っています。
- こちらは、順次確認します。
LinuxKVMの仮想マシンとしてインポートできることを確認できました。そのため、virt-managerの編集画面からCPUやメモリ、デバイスの追加等などのカスタマイズ性が向上すると思います。
今回は、meta-menderレイヤーを利用しましたが、uefiimgの作成処理を勉強させていただき、自分でLinuxKVMにインポートできる形式のimgファイルやqcow2ファイルを生成できるようにしたいと思っております。

6. （追加）core-image-satoのビルド

6.1. local.confへの追加、ビルド

3.3. local.confの修正に加えて、以下のMENDER_STORAGE_TOTAL_SIZE_MBを指定します。
- これは、core-image-satoのビルド結果のimgサイズがデフォルトのサイズを超過してしまうためです。

# local.conf に以下を追加する
# User settings
MENDER_ARTIFACT_NAME = "release-1"
INHERIT += "mender-full"
MACHINE = "qemux86-64"
MENDER_STORAGE_DEVICE = "/dev/vda"
MENDER_STORAGE_TOTAL_SIZE_MB = "2048"

buildディレクトリにて、core-image-satoをビルドします。
- やはりビルドには時間がかかります。
- ビルド完了後、core-image-sato-qemux86-64.uefiimg が生成されます。

6.2. virt-managerへのインポート

1. virt-managerへのインポートと同様の進め方でインポートします。
仮想マシンを起動するとGUIが起動し、操作できることが確かめられます。

試しにTerminalでwgetをしてみたところ、導通していることが確認できました。

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