使用Yocto进行嵌入式Linux开发1 Yocto简介

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1 Yocto简介

1.1 什么是Yocto项目？

Yocto项目是Linux基金会的一个工作组，它是一个开源协作项目，帮助开发人员创建基于Linux的定制系统，这些系统专为嵌入式产品而设计，与产品的硬件架构无关。Yocto项目提供了一个灵活的工具集和开发环境，使世界各地的嵌入式设备开发人员能够通过共享技术、软件栈、配置和最佳实践来创建这些定制的Linux映像。

全球数以千计的开发人员发现，Yocto项目在系统和应用程序开发、存档和管理以及用于速度、占用空间和内存利用率的定制方面都具有优势。该项目是提供嵌入式软件栈的标准。该项目允许针对多个硬件平台进行软件定制和构建交换，并允许维护和扩展软件栈。

Yocto提供模板、工具和方法，帮助我们为嵌入式产品创建基于Linux的定制系统，而无需考虑硬件架构。它可以根据glibc和 musl C 标准库以及实时操作系统 (RTOS Real-Time Operating System) 工具链生成定制的 Linux 发行版，用于裸机开发，如Zephyr项目所做的那样。

该项目由Linux基金会成员管理，独立于成员组织，成员组织以多种方式参与该项目并为其提供资源。

该项目成立于2010年，由众多硬件制造商、开源操作系统、供应商和电子公司合作完成，旨在减少重复工作，并为新老用户提供资源和信息。这些资源包括OpenEmbedded项目提供的核心系统组件OpenEmbedded Core。

Yocto项目汇集了多家公司、社区、项目和工具，其目的都是一样的--构建基于Linux的嵌入式产品。这些利益相关者同舟共济，在社区需求的驱动下携手合作。

为了便于我们理解Yocto项目的职责和成果，我们可以用计算器来进行类比。输入是一组描述我们所需的数据，也就是我们的规范。
输出则是我们想要的基于Linux的嵌入式产品。输出由操作系统的各个部分组成。它包括Linux内核、引导加载器和根文件系统（rootfs），它们被捆绑在一起并组织在一起工作。

Yocto项目的工具可用于所有中间步骤，以生成rootfs捆绑包和其他可交付成果。先前构建的软件组件可在不同的构建过程中重复使用（应用程序、库或任何软件组件）。

如果无法重复使用，则按照正确的顺序和所需的配置构建软件组件，包括从各自的源代码库（如Linux内核档案库(www.kernel.org)、GitHub、BitBucket 和 GitLab）获取所需的源代码。

Yocto项目的工具会准备好构建环境、实用程序和工具链，从而减少对主机软件的依赖。这些实用程序、版本和配置选项与主机Linux发行版无关，在产生相同结果的同时，最大限度地减少了需要依赖的主机实用程序的数量。它大大提高了确定性，减少了对构建主机的依赖，同时提高了首次构建的成功率。

BitBake和OpenEmbedded Core属于OpenEmbedded项目，而Poky等一些项目则属于Yocto项目。它们互为补充，在系统中发挥着特定的作用。我们将在本章和本书中详细了解它们是如何协同工作的。

1.2 OpenEmbedded项目与Yocto项目的联盟

OpenEmbedded项目是在2003年1月左右创建的，当时来自OpenZaurus项目的一些核心开发人员开始使用新的构建系统。从一开始，OpenEmbedded构建系统就是一个受 Gentoo Portage软件包系统启发并基于该系统的任务调度程序，名为BitBake。因此，项目的软件集和支持的机器列表迅速增加。

由于开发过程混乱且不协调，在需要更稳定、更完善代码库的产品中使用OpenEmbedded十分具有挑战性，因此Poky发行版应运而生。Poky最初是OpenEmbedded构建系统的一个子集，在有限的体系结构中拥有更完善、更稳定的代码库。此外，由于规模缩小，Poky还能开发一些亮点技术，如集成开发环境插件和快速模拟器 (QEMU) 集成，这些技术目前仍在使用中。

Yocto项目和OpenEmbedded项目在名为 OpenEmbedded Core的核心构建系统上进行了整合。它采用了Poky和OpenEmbedded的精华，强调更多使用附加组件、元数据和子集。2010年11月左右，Linux基金会宣布Yoct 项目将在Linux基金会赞助的项目下继续这项工作。

1.3 了解Poky

Poky是默认的Yocto项目参考发行版，使用OpenEmbedded构建系统技术。它由一系列工具、配置文件和配方数据（称为元数据）组成。它与平台无关，使用BitBake工具、OpenEmbedded Core和默认元数据集执行交叉编译，如下图所示。此外，它还提供了一种机制，用于构建和组合成千上万的分布式开源项目，从而形成一个完全可定制的、完整的、连贯的 Linux 软件栈。

Poky的主要目标是提供嵌入式开发人员所需的所有功能。

使用Yocto进行嵌入式Linux开发1 Yocto简介

1.3.1 BitBake

BitBake是一个任务调度器和执行系统，可解析Python和Shell脚本代码。解析后的代码会生成并运行任务，这些任务是根据代码的依赖关系排序的一系列步骤。

BitBake会评估所有可用的元数据，管理动态变量扩展、依赖关系和代码生成。此外，它还会跟踪所有任务以确保其完成，从而最大限度地利用处理资源，缩短构建时间并提高可预测性。BitBake 的开发在 https://lists.openembedded.org/g/bitbake-devel 邮件列表中进行，源代码在Poky的bitbake子目录中。

1.3.2 OpenEmbedded Core

OpenEmbedded Core元数据集提供了Poky构建系统的引擎。它提供核心功能，并力求通用和尽可能精简。它支持七种不同的处理器架构（ARM、ARM64、x86、x86-64、PowerPC、PowerPC 64、MIPS、MIPS64、RISC-V32 和 RISC-V 64），仅支持QEMU模拟的平台。
开发工作集中在 https://lists.openembedded.org/g/openembedded-
core (mailto:openembedded-core@lists.openembedded.org) 邮件列表，并将其元数据存放在Poky的meta子目录中。

1.3.2元数据

元数据（Metadata）包括配方和配置文件。它由Python和Shell Script文本文件混合组成，提供了非常灵活的工具。Poky利用它来扩展 OpenEmbedded Core，并包含两个不同的层，即其他元数据子集，如下所示：

meta-poky

该层提供默认和支持的发布策略、可视化品牌和元数据跟踪信息（维护者、上游状态等）。该层将作为一个精心策划的模板，供发行版构建者用于为其自定义发行版提供种子。

meta-yocto-bsp

提供板级支持包（BSP），作为 Yocto 项目开发和质量保证（QA）过程的参考硬件。
第9章 "使用 octo项目开发"将更详细地探讨元数据，并在我们编写配方时作为参考。

参考资料

软件测试精品书籍文档下载持续更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 请点赞，谢谢！
本文涉及的python测试开发库谢谢点赞！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
python精品书籍下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
Linux精品书籍下载 https://www.cnblogs.com/testing-/p/17438558.html