Yocto（一）-介绍

1. 背景

在嵌入式产品开发中，通常都会定制自己公司的Linux发行版，所谓发行版，即根据自家产品的功能和特性定制bootloader、kernel、rootfs，最后得到这三个的镜像文件。

定制Linux发行版是一件耗时耗力、技术含量比较高的一项大工程，对于很多公司来说，是没有这个人力和财力来做这件事的，所以大多数公司会选择现有的开源工具来定制自己家的 Linux 发行版。

据我所知，当前比较主流的开源工具有两款，分别是 Buildroot 和 Yocto，它们都是开源的工程，思想也大体相同，就是将很多的开发包集成到开源工具中，然后根据自家产品的功能和特性进行配置，配置完成后进行编译时就会只编译并集成被配置的开发包，没被配置的开发包不会下载或者不会被集成到最终的镜像文件中。

在汽车电子行业，Yocto 是主流，至于为啥我也不知道，Buildroot 和 Yocto 我都有研究过一点点，但是在工作中目前只接触过 Yocto，所谓“没有实践就没有发言权”，所以本章就只介绍一下Yocto。

 

2. 官方资源

官网：https://www.yoctoproject.org/

yocto项目快速开始手册：https://www.yoctoproject.org/docs/2.1/yocto-project-qs/yocto-project-qs.html

yocto项目开发参考手册：https://www.yoctoproject.org/docs/1.5/ref-manual/ref-manual.html

 

3. 组成

Recipes：.bb/.bbappend文件，即配方文件，描述了从哪获取软件源码，如何配置，如何编译。bbappend和bb的区别主要在于bbappend是基于bb的，功能是对相应的bb文件作补充和覆盖，有点类似于“重写”的概念。

Class：.bbclass文件，即类文件，包含在配方文件之间共享的有用信息。比如autotools该类，其中包含Autotools使用的任何应用程序的常用设置。Yocto项目参考手册中的“ 类 ”一章提供了有关类及其使用方法的详细信息。https://www.yoctoproject.org/docs/2.5/ref-manual/ref-manual.html#ref-classes

Configuration：.conf文件，即配置文件，我们可以用它来改变构建方式，比如conf/local.conf可以配置机器配置选项，分发配置选项，编译器调整选项，常规通用配置选项和用户配置选项 。

conf/bblayers.conf中可以添加用到的layer层路径，从而在编译时将他们添加进去。层是组织文件和目录结构的元数据（配置文件、配方）集合。

 

4. 配置

Yocto的目的很简单，它要经过一级一级配置，逐步缩小配方，直至得到uboot、kernel、rootfs这三个image。每一级需要哪些配方，由该级对应的配置文件（conf/bb）决定。越上级的配置是越笼统的，越下级的配置越细致。如果下级的配置项相对于上级有补充或者冲突，则以下级的内容为准，可以认为下级会对上级进行“重写”。

有关构建的路线和流程：对于整个发行版构建，虽然每一级的配方由（conf/bb）决定，但是每一级路线和方向的选择，是由我们最终bitbake的对象决定的，BitBake需要一些基本配置文件才能完成构建。这些文件是*.conf文件。最低限度必需的文件作为示例文件驻留 在build/conf。比如我们最终bitbake avi-image-core，我们想要获得rootfs.img，那么：

第一步Poky就会从local.conf开始，一路向下，一级一级配置，直到配置到和rootfs有关的那一堆bb，最终形成完整完全的配方
第二步获取配方需要的资源，比如各种软件包，比如kernel的源码
第三步把所有的资源编译出我们需要的镜像 

在conf/local.conf文件提供了许多定义构建环境的基本变量：

Target Machine Selection（目标机器选择）: 	    由 MACHINE 控制
Download Directory（下载目录）: 		        由 DL_DIR 控制
Shared State Directory（共享状态目录）:	    由 SSTATE_DIR 控制
Build Output（构建输出）: 			        由 TMPDIR 控制
Distribution Policy（分配策略）: 		        由 DISTRO 控制
Packaging Format（打包格式）: 		        由 PACKAGE_CLASSES 控制
SDK Target Architecture（SDK目标架构）: 	    由 SDKMACHINE 控制
Extra Image Packages（额外的image包）: 	    由 EXTRA_IMAGE_FEATURES 控制

5. 构建工具

Bitbake：BitBake是OpenEmbedded构建系统的核心工具，负责解析元数据，从中生成任务列表，然后执行这些任务。【BitBake是一种类似make的构建工具】

5.1 要查看BitBake支持的选项列表，请使用以下命令之一
bitbake -h
bitbake --help

5.2 显示所有可以bitbake的包
bitbake -s

5.3 仅对某组配方文件执行任务(比如需要构建的配方的名称为matchbox-desktop_1.2.3.bb)
bitbake matchbox-desktop

5.4 完成某项特定任务清除该任务
bitbake matchbox-desktop -c clean

5.5 使用“-k”忽略错误，继续执行其它任务：最常用场景，在您构建系统时，使用 -k 选项，可忽略某个出错任务，继续执行其它构建任务
bitbake -k core-image-staoBitBake

5.6 一次性编译所有内容，内核、文件系统等
bitbake core-image-minimal

5.7 生成内核镜像和设备树文件
bitbake linux-xlnx -C compile

5.8 单独编译u-boot，u-boot-imx（指定编译生成的u-boot镜像到deploy）
bitbake -c compile -f u-boot-imx；bitbake -c deploy -f

5.9 单独编译交叉开发工具链（可扩展SDK）
bitbake -c populate_sdk_ext imagename

5.10 单独编译交叉开发工具链（标准SDK）
bitbake -c populate_sdk imagename

5.11 执行某个任务的编译
bitbake optee_example -c compile

5.12 在构建系统时，先下载不构建
bitbake -c fetchall core-image-stao