Yocto Project开发（三）：OpenEmbedded构建系统

Poky是Yocto项目的参考发行版，它包含 OpenEmbedded构建系统（BitBake和 OpenEmbedded-Core）以及一组元数据，可帮助我们开始构建自己的发行版。

OpenEmbedded工作流

OpenEmbedded构建系统 采用了“工作流程”来完成镜像和SDK的生成。下图概述了该工作流程：

以下是“工作流程”的简短步骤：

• 源获取：构建系统从指定位置获取并下载源代码。构建系统支持标准方法，如tarball或源代码存储库系统，如Git。
• 源解压和打补丁：下载源代码后，构建系统会将源提取到应用修补程序的本地工作区。
• 配置，编译和安装：构建系统提供了各种模式来构建标准软件包，例如基于Make，GNU Autotools和CMake的包。运行配置和编译软件的常用步骤后，构建系统讲软件安装到临时暂存区域。
• 输出分析和打包：在输出分析中，由前一个步骤生成和安装的软件按照功能分成：运行时文件，调试文件，开发文件，文档和语言环境。在分析之后，我们选择的二进制包格式（DEB，RPM或IPK）用于汇总和打包软件。
• QA和健全性检查：在整个构建过程中运行不同的QA和健全性检查。
• 镜像创建：创建二进制文件后，构建系统会生成二进制包提要，用于创建最终的根文件镜像。镜像可以以多种格式被创建，包括用于解压在格式化的文件系统中的tar.bz2,它们可以被直接比特复制到合适的存储设备。
• 软件开发工具包生成：作为格外的步骤：构建系统生成用于并行应用程序开发的自定义可扩展SDK（eSDK）。

通常，构建的“工作流程”包含几个功能区域：

• 用户配置： 可用于控制构建过程的元数据。
• 元数据层： 提供软件，机器和发行版元数据的各种层。
• 源文件： 上游版本，本地项目和SCM。
• 构建引擎： BitBake 控制下的进程 。该块扩展了BitBake如何获取源代码，应用补丁程序，完成编译，分析包生成的输出，创建和测试包，生成镜像以及生成交叉开发工具。
• 包源： 包含输出包（RPM，DEB或IPK）的目录，随后用于构建系统生成的镜像或软件开发工具包（SDK）。
• 镜像： 工作流程生成的镜像。
• 应用程序开发SDK： 与镜像一起生成或使用BitBake单独生成的交叉开发工具。
  下面介绍其中几个重点的功能区域。

用户配置

用户配置有助于定义构建。通过用户配置，你可以告诉BitBake你要为其构建镜像的目标体系结构，存储下载源的位置以及其他构建属性。

下图显示了常规工作流程图的“用户配置”框的扩展表示 ：

下面程序清单显示了在构建已经运行后的前2级目录，我们重点关注配置目录conf：

$ tree -L 2 build
build
├── cache
├── conf
│   ├── bblayers.conf
│   ├── local.conf
│   ├── sanity_info
│   └── templateconf.cfg
├── nohup.out
└── tmp
    ├── abi_version
    ├── buildstats
    ├── cache
    ├── deploy
    ├── hosttools
    ├── log
    ├── pkgdata
    ├── saved_tmpdir
    ├── sstate-control
    ├── stamps
    ├── sysroots
    ├── sysroots-components
    ├── sysroots-uninative
    ├── work
    └── work-shared

新创建的环境仅仅包含conf子目录和2个文件：bblayers.conf和local.conf。前面的文章已经遇到过local.conf，这个文件包含用户构建环境的所有配置设置。文件bblayers.conf包含用户构建环境的层设置，比如下面这个典型的bblayers.conf文件：

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

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

BBLAYERS ?= " \
  /absolute/path/to/poky/meta \
  /absolute/path/to/poky/meta-poky \
  /absolute/path/to/poky/meta-yocto-bsp \
  /absolute/path/to/poky/meta-altera \
  "

这个文件中最重要的变量是BBLAYERS，他是空格分隔的，到所有该构建环境包含的层的路径列表。

元数据层

元数据层是分组和组织菜谱，类，配置文件和其他元数据到逻辑实体中的容器。通常，存在三种类型的层输入：

• 元数据（.bb+补丁）： 包含用户提供的配方文件，补丁和附加文件的软件层。一个很好的例子可能是 meta-qt5，该层适用于桌面和嵌入式的流行的Qt跨平台应用程序开发框架。
• 机器BSP配置： 板支持包（BSP）层（即下图中的“BSP层”），提供特定于机器的配置。此类信息特定于特定目标体系结构。来自 Poky的BSP层的一个很好的例子是meta-yocto-bsp层。
• 发行配置： 发行层（即下图中的“Distro Layer”），为正在为特定分发构建的镜像或SDK提供顶级或一般策略。例如，默认发行层是meta-poky层。
  
  通常，所有层都具有类似的结构。如果要分发图层，它们都包含许可文件COPYING.MIT，README作为良好实践的说明文件，特别是如果要分发图层，配置目录和配方目录的时候会非常有效。当然，这里面最重要的文是layer.conf，下面是一个典型的例子:

# We have a conf and classes directory, add to BBPATH
BBPATH =. "${LAYERDIR}:"

# We have recipes-* directories, add to BBFILES
BBFILES += "${LAYERDIR}/recipes-*/*/*.bb \
            ${LAYERDIR}/recipes-*/*/*.bbappend"

BBFILE_COLLECTIONS += "yocto"
BBFILE_PATTERN_yocto = "^${LAYERDIR}/"
BBFILE_PRIORITY_yocto = "5"

LAYERSERIES_COMPAT_yocto = "thud"

# This should only be incremented on significant changes that will
# cause compatibility issues with other layers
LAYERVERSION_yocto = "3"

LAYERDEPENDS_yocto = "core"

REQUIRED_POKY_BBLAYERS_CONF_VERSION = "2"

第一个赋值向BBPATH变量增加层目录。之后是层的菜谱被增加到BBFILES变量。BBFILE_COLLECTIONS是层名字列表，BBFILE_PATTERN和BBFILE_PRIORITY都以这个层名字为条件来匹配路径或者确定优先级的。

构建引擎

OpenEmbedded构建系统使用 BitBake 生成镜像和软件开发工具包（SDK）。该构建引擎主要完成的工作包括：获取源代码，应用补丁程序，完成编译，分析包生成的输出，创建和测试包，生成镜像以及生成交叉开发工具。这部分的内容会在下一篇文章中全面展开讲解。

未完待续。。。