利用Yocto/OpenEmbedded進(jìn)行嵌入式軟件部署

開發(fā)應(yīng)用程序并將其存儲在設(shè)備的 ROM 上不再是當(dāng)前嵌入式設(shè)備上的簡單部署過程。

一旦你的應(yīng)用程序為下一個測試/發(fā)布周期做好了準(zhǔn)備，你仍然需要將它與你的操作系統(tǒng)重新集成，調(diào)整配置文件，啟用你的東西的自動啟動等等，并將它打包成一個允許更新的表單設(shè)備。

本文概述了如何在 Yocto/OpenEmbedded 的幫助下為基于嵌入式 Linux 的設(shè)備自動化這種集成，從而使該過程更不容易出錯、更可重復(fù)，并使用您使用的每個組件的定義明確的版本。

您的硬件供應(yīng)商很有可能已經(jīng)將 Yocto/OpenEmbedded 用于其 Linux BSP。無需按原樣使用該通用 BSP，只需將您的應(yīng)用程序集成到 Yocto/OpenEmbedded 構(gòu)建過程中，并完全自動構(gòu)建您完成的可交付成果。

Yocto/OpenEmbedded

Yocto和OpenEmbedded共同構(gòu)成了一個構(gòu)建框架，它可以從源代碼創(chuàng)建內(nèi)核映像、根文件系統(tǒng)映像和可安裝包。

該框架使用元信息（稱為配方）在目標(biāo)設(shè)備的 x86/x86_64 Linux 構(gòu)建主機(jī)上下載/編譯/部署軟件包。

食譜被分成幾層。層聚合用于分發(fā)的配方、不同 CPU/SBC/模塊供應(yīng)商的 BSP 功能、基礎(chǔ)系統(tǒng)、特定領(lǐng)域的軟件等。許多可用的層和配方可以通過這個網(wǎng)絡(luò)界面找到。

要充分利用本文，需要對 Yocto/OpenEmbedded 有基本的了解。該項目帶有出色的文檔，請參閱上面的鏈接或直接進(jìn)入手冊。

最重要的是，我可以推薦Otavio Salvador 和 Daiana Anolini 的書來幫助你快速入門。

設(shè)置 Yocto/Openembedded

在本文中，我們將使用Toradex Colibri T30 計算機(jī)模塊。按照設(shè)置說明進(jìn)行操作。

查找并執(zhí)行 SoC 或模塊供應(yīng)商提供的說明以進(jìn)行初始設(shè)置。

然后通過構(gòu)建已經(jīng)提供的目標(biāo)之一來測試您的安裝，以確保在我們開始擺弄之前安裝工作正常。

為了節(jié)省一些時間，構(gòu)建一個簡單的圖像。不要忘記，在進(jìn)行任何 bitbake 操作之前，您必須獲取一個腳本來設(shè)置環(huán)境。在我們的例子中：

oe-core》 。 export

build》 bitbake -k core-image-base

構(gòu)建將需要一些時間，然后您希望收到一條最終消息：“注意：任務(wù)摘要：嘗試了 1806 個任務(wù)，其中 23 個不需要重新運(yùn)行并且全部成功。”

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備好為我們的產(chǎn)品需求定制構(gòu)建。

創(chuàng)建包含應(yīng)用程序和圖像配方的層

這在此處進(jìn)行了詳細(xì)解釋。請注意，下面描述的層也可以在這里下載。

我們在 stuff/ 中添加一個新層，它將保存我們應(yīng)用程序的配方和對圖像配方的修改。讓我們調(diào)用新層元產(chǎn)品：

stuff》 git init meta-product

stuff》 mkdir -p meta-product/conf

meta-product》 cat conf/layer.conf

BBPATH 。= “：null{systemd_unitdir}/system/ null{sysconfdir}/systemd/system/

+ install -m 0644 ${WORKDIR}/fb-draw.service null{systemd_unitdir}/system

+ ln -s /dev/null null{sysconfdir}/systemd/system/getty@tty1.service

}

+

+NATIVE_SYSTEMD_SUPPORT = ”1“

+SYSTEMD_PACKAGES = ”${PN}“

+SYSTEMD_SERVICE_${PN} = ”fb-draw.service“

修改圖像

現(xiàn)在我們有了構(gòu)建應(yīng)用程序的配方，我們必須將其添加到映像中已部署包的列表中。還添加了一些其他東西以使生成的圖像更可用，SSH 服務(wù)器和 connman 網(wǎng)絡(luò)管理器添加了一些網(wǎng)絡(luò)功能。

默認(rèn)情況下，映像會構(gòu)建根文件系統(tǒng)以及引導(dǎo)加載程序和內(nèi)核的二進(jìn)制文件。一些 BSP 提供了額外的邏輯來簡化對目標(biāo)硬件的部署。例如，基于飛思卡爾的 SoC 的 meta-fsl-arm BSP 構(gòu)建了一個 SD 卡映像文件，目標(biāo)可以從該文件直接啟動。使用 Toradex BSP，您可以構(gòu)建一個 tarball，其中包含將鏡像部署到模塊上的所有工具和數(shù)據(jù)。

meta-fsl-arm 部署助手通過 classes/image_types_fsl.bbclass 實(shí)現(xiàn)，并包含在機(jī)器配置文件中。無需在映像中執(zhí)行任何操作即可使該功能到位。

為了使用 Toradex BSP 的部署功能，鏡像配方必須定義變量 IMAGE_NAME 并包含 recipes/images/trdx-image-fstype.inc：

meta-product》 cat recipes-core/images/product-image.bb：

SUMMARY = ”A console-image for our fb-test product.“

IMAGE_FEATURES += ”ssh-server-openssh“

IMAGE_INSTALL += ”fb-draw“

IMAGE_INSTALL += ”connman connman-systemd connman-plugin-loopback connman-plugin-ethernet“

LICENSE = ”MIT“

#create the deployment directory-tree

PV = ”V1.0“

IMAGE_NAME = ”${MACHINE}_product“

require recipes/images/trdx-image-fstype.inc

inherit core-image

調(diào)整 U-Boot 和 Linux 內(nèi)核

當(dāng)我們直接在應(yīng)用程序中使用幀緩沖區(qū)時，我們需要從內(nèi)核配置中刪除幀緩沖區(qū)控制臺，否則內(nèi)核將繼續(xù)在屏幕區(qū)域顯示光標(biāo)。

（或者只定義 vt.global_cursor_default=0 內(nèi)核啟動參數(shù)，參見http://developer.toradex.com/knowledge-base/splash-screen-linux）

此外，為了練習(xí)，我們將更改 U-Boot 環(huán)境以刪除內(nèi)核控制臺輸出到幀緩沖區(qū)控制臺以及更改顯示分辨率。

可以通過提供與配方具有相同基本名稱但擴(kuò)展名為 bbappend 的文件來更改配方。原始文件的內(nèi)容將附加在 bbappend 文件中的內(nèi)容。通過這種機(jī)制，我們可以注入一個用于更改內(nèi)核和 U-Boot 源的補(bǔ)丁文件：

meta-product》 cat recipes-kernel/linux/linux-toradex_git.bbappend

FILESEXTRAPATHS_prepend ：= ”${THISDIR}/${PN}：“

SRC_URI += ”file://defconfig-product.patch“

meta-product》 cat recipes-kernel/linux/linux-toradex/defconfig-product.patch

diff --git a/arch/arm/configs/colibri_t30_defconfig b/arch/arm/configs/colibri_t30_defconfig

index 050351d..e1ef222 100644

--- a/arch/arm/configs/colibri_t30_defconfig

+++ b/arch/arm/configs/colibri_t30_defconfig

@@ -253，7 +253，6 @@ CONFIG_BACKLIGHT_CLASS_DEVICE=y

# CONFIG_BACKLIGHT_GENERIC is not set

CONFIG_BACKLIGHT_PWM=y

CONFIG_BACKLIGHT_TEGRA_PWM=y

-CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE=y

CONFIG_LOGO=y

CONFIG_SOUND=y

CONFIG_SND=y

meta-product》 cat recipes-bsp/u-boot/u-boot-toradex_git.bbappend

FILESEXTRAPATHS_prepend ：= ”${THISDIR}/${PN}：“

SRC_URI_T30 += ”file://u-boot-product.patch“

meta-product》 cat recipes-bsp/u-boot/u-boot-toradex/u-boot-product.patch

diff --git a/include/configs/colibri_t30.h b/include/configs/colibri_t30.h

index ffcf88f..b5d889e 100644

--- a/include/configs/colibri_t30.h

+++ b/include/configs/colibri_t30.h

@@ -185，12 +185，12 @@

NFS_BOOTCMD \

SD_BOOTCMD \

”setup=setenv setupargs asix_mac=${ethaddr} “ \

- ”consoleblank=0 no_console_suspend=1 console=tty1 “ \

+ ”consoleblank=0 no_console_suspend=1 “ \

”console=${console}，${baudrate}n8 debug_uartport=lsport，0 “ \

”${memargs}\0“ \

”setupdate=load mmc 1:1 ${kernel_addr_r} flash_mmc.img “ \

”&& source ${kernel_addr_r}\0“ \

USB_BOOTCMD \

- ”vidargs=video=tegrafb0:640x480-16@60\0“

+ ”vidargs=video=tegrafb0:800x600-16@60\0“

#endif /* __CONFIG_H */

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備好構(gòu)建我們的圖像：

oe-core》 。 export

build》 bitbake product-image

該圖像可以在 build/out-eglibc/deploy/images/colibri-t30/colibri-t30_productV1.0_20141128.tar.bz2 中找到。

下一步

只需稍加努力，我們就可以利用供應(yīng)商提供的 Yocto/OpenEmbedded 元數(shù)據(jù)來創(chuàng)建定制的 Linux 映像，其中包含部署產(chǎn)品軟件所需的所有組件。

該過程確保使用定義良好的第三方版本以及我們自己的組件自動創(chuàng)建我們的圖像，并簡化了通過部署清單手動將圖像從幾個不同來源抓取的點(diǎn)點(diǎn)滴滴組合在一起的容易出錯的過程。

更進(jìn)一步，可以將元產(chǎn)品層合并到初始的 Yocto/OpenEmbedded 設(shè)置過程中，例如在我們的案例中將其添加到 repo 清單中。

審核編輯：郭婷