yocto基本概念

前瞻

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yocto元数据

recipe：后缀为.bb的文件，是bitbake最基本的元数据文件，定义了如何构建一个target的全过程，该target的输出为一个或多个package。即当使用bitbake target命令时，会输出一个或多个可安装的package。因此分析一个package的产生应该从其对应的recipe为起始，target的名称即为recipe的名称。

configuration：后缀为.conf的文件，定义指示构建过程的各种变量值。其中包括：machine配置选项、distribution配置选项、compiler优化选项、通用配置选项和用户配置选项，该类文件只对变量进行赋值，主配置文件为conf/bitbake.conf文件。

classes：后缀为.bbclass的文件，包含元数据文件之间的共享数据。通常bitbake/class/目录下面包含一个base.bbclass，会自动被工程中所有的recipe和class所包含(include、require、inherit)。
base.bbclass包含了基本任务的定义，如代码获取、解包、配置(默认为空)、编译(基于任何当前支持的makefile)、安装和打包(两项默认为空)。这些基本任务可以被继承的class或recipe所重写/扩展。

layer：将不同的目标实现隔离，实现功能模块化。例如构建适用于两种不同machine的img，可以将两种machine的配置分别置于不同的layer，使得在构建过程中不会相互影响。再比如，一个基本功能的实现也可以设定为单独一个layer，如GUI layer，可以被当作模块被任何其他layer使用。

append：后缀为.bbappend的文件，实现对recipe文件的重写/扩展。.bbappend文件总是与一个现存的.bb文件(同名)相对应。如：当不同的machine layer对GUI layer进行引用时，可以
使用与GUI layer中同名的.bbappend文件对GUI layer的功能进行不同的定制，而不需要去修改原GUI layer中的内容。

yocto组织架构

yocto各种元数据的组织结构如下图所示：

以bitbake执行流对yocto的组织架构进行解析如下：

• 解析基本配置元数据
  基本配置元数据包括bblayers.conf、bitbake.conf、local.conf以及layer.conf(layer.conf每个layer包含一个)。

  其中，bblayers.conf通过BBLAYERS变量指定当前project中需要使能的layer；bitbake.conf定义主要的环境变量；local.conf指定MACHINE和DISTRO变量(这两个变量值也可以直接在oe-init-build-env中指定)；layer.conf指示当前layer的元数据文件位置。

  每一个layer都包含一个layer.conf，其内容包括如下几个变量的定义：
  BBPATH：通常指向当前layer的根目录，将当前layer加入bitbake的搜索路径，bitbake可通过该路径对recipe、configuration以及class文件进行查找。
  BBFILES：通常指向该layer的recipe文件（.bb和.bbappend）。
  BBFILE_COLLECTIONS：当前layer在OpenEmbedded build system中的标识名。
  BBFILE_PATTERN：layer的路径。
  BBFILE_PRIORITY：当前layer的查找优先级，build system按优先级顺序从layer中查找匹配的recipe文件，查找成功即返回，即当多个layer包含同一名称的recipe时，使用优先级高的layer中的recipe。
  LAYERVERSION：当前layer的版本号，供LAYERDEPENDS变量使用，用于标识layer的继承关系。

• 查找并解析recipe
  基本配置元数据是全局的，会影响所有的recipe和task，主要是为所有的构建recipe时提供查找路径，bitbake首先查找使能的layer，然后根据layer的优先级顺序从各layer中的layer.conf获取l元数据位置并对元数据名称进行匹配。除recipe本身以外，bitbake还需要查找被该recipe所包含的其他class文件，其中base.bbclass文件被隐式的包含在所有的class和recipe文件中，是一个全局的文件。

  查找到指定的recipe之后，bitbake开始对recipe进行逐行解析，recipe的文件内容包括：

  1. 该recipe的描述性信息（如作者、主页、license等）；
     该recipe的当前版本号；
  2. recipe的依赖（包括构建时依赖和运行时依赖：构建时依赖是指在编译时需要的依赖项；而运行时依赖是指执行时需要的依赖项，类似于.bin的可执行文件？）
  3. 源代码的索引位置和索引方式；
  4. 源代码补丁的索引位置以及应用补丁的方式；
  5. 源代码的配置和编译方式；
  6. 编译输出的package在目标machine上的安装位置；

  通过解析recipe文件，bitbake可以获取在recipe文件(包括被include的base.bbclass文件)中定义的task、task执行过程中需要的数据和依赖等关键信息。

• 执行task
  recipe定义的了多个task，当执行bitbake target(recipe的名称时)，bitbake根据task之间的顺序和依赖关系对target进行构建，一般流程如下：

  • do_fetch：获取源码
  • do_unpack：对压缩的源码进行解压
  • do_patch：给源码打上patch
  • do_prepare_recipe_sysroot：在workdir目录下创建两个sysroot(recipe-sysroot和recipe-sysroot-native)
  • do_configure：对软件编译时进行配置
  • do_compile：编译源码
  • do_install：将存在于B中的文件拷贝到D目录下，D为workdir/image。
  • do_package：将do_install拷贝到D下的文件根据需要打包生成package，默认情况下一个recipe生成的package如下：${PN}-dbg ${PN}-staticdev ${PN}-dev ${PN}-doc ${PN}-locale ${PACKAGE_BEFORE_PN} ${PN}
  • do_papulate_sysroot：将do_install拷贝的文件放置到合适的sysroot目录下。
  • do_rootfs：do_package完成之后，build system利用package feeds area中的package生成rootfs。
  • do_image：根据文件系统类型自动创建任务do_image_*，如do_image_ext4。
  • do_image_complete：执行通过IMAGE_POSTPROCESS_COMMAND变量定义的函数。

其他

优先级示例

当project需要对upstream下载的部分元数据进行修改时，通过将源upstream的元数据进行复制并修改到local，然后形成另一个元数据集合，在应用时将local设置为较高的优先级，bitbake将会首先从local中查找对应的元数据。如下设置：
BBFILES = “/stuff/openembedded//.bb /stuff/openembedded.modified//.bb”
BBFILE_COLLECTIONS = “upstream local”
BBFILE_PATTERN_upstream = " /stuff/openembedded/"
BBFILE_PATTERN_local = " /stuff/openembedded.modified/"
BBFILE_PRIORITY_upstream = “5”
BBFILE_PRIORITY_local = “10”
不过，目前更多的是将定制化的修改单独设置为一个layer，并利用.bbappend文件对源文件进行重写，并不直接对源元数据进行复制再修改。

此外，再对源数据进行引用时，为防止对class文件的重复多次包含，一般需指定class文件的相对路径（类似于C中的include），如使用require recipes-core/package/file.inc替代require file.inc。这种情况发生在A.bb require B.inc 和C.inc，而B.inc和C.inc同时require D.inc 此时就会发生重复包含。

创建一个新的layer

1、确保当前没有现存的layer已实现所需功能
2、建立一个已meta-开头的目录
3、在meta-目录下创建conf/layer.conf，并根据情况对layer.conf中的变量进行设置
4、根据layer的目标实现添加内容：当需要提供对多个machine的支持时，创建conf/machine/目录，并在其下创建machinename.conf文件；
如果需要提供对多个distro的支持，创建conf/distro/目录，并在其下创建distroname.conf文件。
5、使能新的layer，利用bblayers.conf中的BBLAYERS使能新的layer
6、测试layer与现有layer的兼容性

相关变量

PROVIDES：在构建target时，bitbake通过PROVIDES名称列表查找每一个recipe文件，recipe文件默认以其PN作为名称出现在PROVIDES列表中，也可以在recipe中利用PROVIDES变量指定其在PROVIDES中的名称。

PREFERRED_PROVIDER：当在PROVIDES列表中存在多个provider实现同一功能时，需要指定包含其中的一个provider来构建target，如“virtual/kernel”，machine layer可以通过如下声明选择最适合的kernel recipe：
PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = “linux-yocto”

DEPENDS：指定构建时recipe的依赖项。
RDEPENDS：指定运行时recipe的依赖项，比如其他的package，在目标machine运行时，需要先安装其他的package才能运行当前recipe输出的package。

SRC_URI：向build system指示文件的路径，以file开头的路径为本地路径：在recipe的父目录中首先查找与recipe的PN相同的目录，其次查找file目录，最后找其他目录。

TOPDIR：指向build目录。

PN = “${@bb.parse.BBHandler.vars_from_file(d.getVar(‘FILE’, False),d)[0] or ‘defaultpkgname’}”

PV = “${@bb.parse.BBHandler.vars_from_file(d.getVar(‘FILE’, False),d)[1] or ‘1.0’}”
PN可以理解为PackageName，recipe的名称
PV可以理解为PackageVersion，recipe的版本