Yocto详解

Yocto详解

参考：http://www.yoctoproject.org/docs/2.1/mega-manual/mega-manual.html#creating-a-general-layer-using-the-yocto-layer-script 这篇文章第五章不错

1.名词解释

• Yocto：Yocto是这个开源项目的名称，该项目旨在帮助我们自定义Linux系统
• Poky：Poky有两个含义。第一个含义是用来构建Linux的构建系统，值得注意的该Poky仅仅是一个概念，而非一个实体：它包含了 BitBake工具、编译工具链、BSP、诸多程序包或层，可以认为Poky即是Yocto的本质；此外Poky还有另外一层意思，使用Poky系统得到的默认参考 Linux 发行版也叫Poky（当然，我们可以对此发行版随意命名）。Poky的两个含义千万不能混淆
• Metadata：元数据集，所谓元数据集就是发行版内各基本元素的描述与来源
  
  • Recipes：.bb/.bbappend文件，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
  • Configuration：.conf文件，即配置文件，我们可以用它来改变构建方式
• Layers：即各种meta-xxx目录，将Metadata按层进行分类，有助于项目的维护
• Bitbake：一个任务执行引擎，用来解析并执行Metadata

• Output：即各种输出image

• 总结：假如用烹饪一桌酒席来形容构建发行版，则Yocto就是饭店名，Poky就是厨房（以及提供作为参考的菜的搭配套餐），Metadata就是烹饪资源（.bb/.bbappend表示配方/配方上的贴士，.conf表示厨房里的管事的小组长），Layers就是菜谱的分类（如川菜谱、粤菜谱），Bitbake就是厨师，Output就是得到的一桌酒席

2.Yocto的架构

假设现在有一个已经构建好的Yocto环境。有关Yocto的具体操作和环境构建详见Yocto的使用实例

• 假设我们的项目名称叫imx6_avi，那么进入我们的项目目录，查看，其结构为

注意：该目录省略了很多不必要的细节，只把重要的文件显示了出来
imx6_avi_super
    |__Makefile
    |__build
    |   |__cache
    |   |__conf
    |       |__bblayers.conf
    |       |__local.conf   
    |
    |__sources
        |__base
        |__cache
        |   |__conf
        |       |__bblayers.conf(和build目录中的一样)
        |       |__local.conf(和build目录中的一样）
        |
        |
        |__meta-avi(放硬件无关的内容，主要和文件系统相关的东西)
        |   |__classes
        |   |__conf
        |   |   |__distro
        |   |   |   |__imx6.conf
        |   |   |__layer.conf
        |   |
        |   |__recipes-core
        |   |   |__busybox
        |   |   |__images
        |   |   |   |__avi-common-package.inc
        |   |   |   |__avi-image-core.inc
        |   |   |   |__avi-image-core.bb
        |   |   |   |__avi-image.inc
        |   |   |__ifupdown
        |   |   |__openssh-keys
        |   |
        |   |__recipes-qt
        |   |__recipes-graphics
        |   |__recipes-devtools
        |       
        |
        |__meta-imx6-avi
        |   |__conf
        |   |   |__machine
        |   |       |__layer.conf
        |   |       |__include
        |   |           |__imx6-avi-super.conf
        |   |           |__imx6-avi_mini.conf
        |   |           
        |   |__recipes-bsp
        |   |   |__u-boot
        |   |       |__u-boot-imx6-avi.bb
        |   |
        |   |__recipes-core
        |   |   |__images
        |   |       |__avi-image-core.bbappend
        |   |
        |   |__recipes-kernel          
        |       |__linux                                                                      
        |           |__linux-imx6-avi/   
        |           |    |__defconfig          
        |           |__linux-imx6-avi.bb 
        |
        |
        |__meta-Exynos-avi
        |__meta-qt5-avi
        |__meta-fsl-arm
        |__meta-openembedded
        |__meta-qt5
        |__poky
            |__meta-skeketon
            |__meta-yocto
            |__meta
                |__classes
                |__conf
                |__recipes-bsp
                |
                |__recipes-connectivity
                |   |__dhcp
                |   |__nfs-utils
                |
                |__recipes-devtools
                |__recipes-core

• 首先来分析一下目录结构，不难发现主要有三级构成：meta-xxx->recipes-yyy->zzz/ttt.bb。比如：meta-avi-> recipes-core->openssh-keys
• meta-xxx就是layer（菜谱的分类如川菜谱、粤菜谱），recipes-yyy就是Metadata（具体某一本菜谱），zzz就是菜谱上具体的一个配方

• 从目录中不难看出，主要有这么几个layer

  • meta-avi：由我们创建并维护。和avi有关的项目需要的配方。可以认为这个目录中的配方都是通用的、与平台无关的内容
  • meta-imx6-avi：由我们创建并维护。imx6平台avi项目需要的配方
  • meta-Exynos-avi：由我们创建并维护。Exynos平台avi项目需要的配方
  • meta-qt5-avi：由我们创建并维护。avi项目中qt5需要的配方
  • meta-fsl-arm：飞思卡尔官方推出的配方大全
  • meta-openembedded：openembedded推出的配方大全
  • meta-qt5：qt5官方推出的qt5配方大全
  • poky中的一堆meta：yocto官方推出的参考配方。虽然这些meta被放在了poky里面，但是还是不影响使用的，他们具有和上面那些meta相同的地位，如下图

  不难看出，这里面很多的layer只是我们照搬过来的，目的是为了借用里面现成的配方（可以认为这些layer充当了“库”），而真正由我们维护的仅仅是几个名字中带有avi的layer，而且它们是依赖于那些充当“库”的layer的。如下图
  

• 介绍完了layer，那么问题来了，那么是否可以认为，这些layer全部被enable了呢？答案固然是否定的，我们的项目是imx6_avi_super，显然不可能去包含meta-Exynos-avi这个三星平台专用的layer
• 具体的layer选择由imx6_avi_super/sources/conf/bblayers.conf负责，直观位置在前面目录中可以体现。仔细观察该文件，重点在BBLAYERS这个变量，里面有一些layer，这些layer就被enable了。不难发现这里面并没有meta-Exynos-avi，这也恰好印证了我们建立开发环境（repo sync）时，从git仓库中拉的是imx6_avi_super这个项目对应的Poky。

LCONF_VERSION = "6"

BBPATH = "${TOPDIR}"
BSPDIR := "/home/username/yocto/imx6_avi_super"
BBFILES ?= ""
BBLAYERS = " \
${BSPDIR}/sources/poky/meta \
${BSPDIR}/sources/poky/meta-yocto \
\
${BSPDIR}/sources/meta-openembedded/meta-oe \
${BSPDIR}/sources/meta-openembedded/meta-multimedia \
${BSPDIR}/sources/meta-qt5 \
${BSPDIR}/sources/meta-qt5-avi \
\
${BSPDIR}/sources/meta-fsl-arm \
\
${BSPDIR}/sources/meta-avi \
${BSPDIR}/sources/meta-imx6-avi \
"

• 这些layer目前是被enable了，那么是否可以认为，这些layer中的配方也全部被使能了呢？答案固然是否定的，我们的发行版中不可能把所有的软件包放进去。在Yocto中，这个选择配置操作是由好多个conf、bb文件协同完成的，并不存在一个总的大纲，这也是和buildroot最大的不同之处（buildroot是由menuconfig来进行大纲式的配置）。可以理解为Yocto是“分封制”，皇帝说的不一定能落实，具体还是各种大小地方官说了算；而buildroot是“中央集权制”，皇帝一人说了算
  
• 如何理解Yocto的配置方法？这要从发行版的定制流程说起。我们的目的很简单，是要得到uboot、kernel、rootfs这三个image；Yocto的目的也很简单，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”。这其实有点类似交通法规
  
  

• 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，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
  • 然后获取配方需要的资源，比如各种软件包，比如kernel的源码
  • 最后把所有的资源编译出我们需要的镜像

  

• 最后说一下bitbake，比如我们要选择编译rootfs.img，那么使用bitbake avi-image-core即可，但是很多时候并不直接采用这种做法。大多数情况下我们会在项目目录下写一个Makefile，里面包含各种各样的功能，内部以bitbake指令实现

3.配置文件详解

上一节简单介绍了Yocto是如何配置我们的项目，这一节开始分析具体的配置文件

• local.conf：

未完待续