1 Yocto簡介

1.1 什麼是Yocto項目？

Yocto項目是Linux基金會的一個工作組，它是一個開源協作項目，幫助開發人員創建基於Linux的定製系統，這些系統專為嵌入式產品而設計，與產品的硬體架構無關。Yocto項目提供了一個靈活的工具集和開發環境，使世界各地的嵌入式設備開發人員能夠通過共用技術、軟體棧、配置和最佳實踐來創建這些定製的Linux映像。

全球數以千計的開發人員發現，Yocto項目在系統和應用程式開發、存檔和管理以及用於速度、占用空間和記憶體利用率的定製方面都具有優勢。該項目是提供嵌入式軟體棧的標準。該項目允許針對多個硬體平臺進行軟體定製和構建交換，並允許維護和擴展軟體棧。

Yocto提供模板、工具和方法，幫助我們為嵌入式產品創建基於Linux的定製系統，而無需考慮硬體架構。它可以根據glibc和 musl C 標準庫以及實時操作系統 (RTOS Real-Time Operating System) 工具鏈生成定製的 Linux 發行版，用於裸機開發，如Zephyr項目所做的那樣。

該項目由Linux基金會成員管理，獨立於成員組織，成員組織以多種方式參與該項目併為其提供資源。

該項目成立於2010年，由眾多硬體製造商、開源操作系統、供應商和電子公司合作完成，旨在減少重覆工作，併為新老用戶提供資源和信息。這些資源包括OpenEmbedded項目提供的核心系統組件OpenEmbedded Core。

Yocto項目彙集了多家公司、社區、項目和工具，其目的都是一樣的--構建基於Linux的嵌入式產品。這些利益相關者同舟共濟，在社區需求的驅動下攜手合作。

為了便於我們理解Yocto項目的職責和成果，我們可以用計算器來進行類比。輸入是一組描述我們所需的數據，也就是我們的規範。
輸出則是我們想要的基於Linux的嵌入式產品。輸出由操作系統的各個部分組成。它包括Linux內核、引導載入器和根文件系統（rootfs），它們被捆綁在一起並組織在一起工作。

Yocto項目的工具可用於所有中間步驟，以生成rootfs捆綁包和其他可交付成果。先前構建的軟體組件可在不同的構建過程中重覆使用（應用程式、庫或任何軟體組件）。

如果無法重覆使用，則按照正確的順序和所需的配置構建軟體組件，包括從各自的源代碼庫（如Linux內核檔案庫(www.kernel.org)、GitHub、BitBucket 和 GitLab）獲取所需的源代碼。

Yocto項目的工具會準備好構建環境、實用程式和工具鏈，從而減少對主機軟體的依賴。這些實用程式、版本和配置選項與主機Linux發行版無關，在產生相同結果的同時，最大限度地減少了需要依賴的主機實用程式的數量。它大大提高了確定性，減少了對構建主機的依賴，同時提高了首次構建的成功率。

BitBake和OpenEmbedded Core屬於OpenEmbedded項目，而Poky等一些項目則屬於Yocto項目。它們互為補充，在系統中發揮著特定的作用。我們將在本章和本書中詳細瞭解它們是如何協同工作的。

1.2 OpenEmbedded項目與Yocto項目的聯盟

OpenEmbedded項目是在2003年1月左右創建的，當時來自OpenZaurus項目的一些核心開發人員開始使用新的構建系統。從一開始，OpenEmbedded構建系統就是一個受 Gentoo Portage軟體包系統啟發並基於該系統的任務調度程式，名為BitBake。因此，項目的軟體集和支持的機器列表迅速增加。

由於開發過程混亂且不協調，在需要更穩定、更完善代碼庫的產品中使用OpenEmbedded十分具有挑戰性，因此Poky發行版應運而生。Poky最初是OpenEmbedded構建系統的一個子集，在有限的體繫結構中擁有更完善、更穩定的代碼庫。此外，由於規模縮小，Poky還能開發一些亮點技術，如集成開發環境插件和快速模擬器 (QEMU) 集成，這些技術目前仍在使用中。

Yocto項目和OpenEmbedded項目在名為 OpenEmbedded Core的核心構建系統上進行了整合。它採用了Poky和OpenEmbedded的精華，強調更多使用附加組件、元數據和子集。2010年11月左右，Linux基金會宣佈Yoct 項目將在Linux基金會贊助的項目下繼續這項工作。

1.3 瞭解Poky

Poky是預設的Yocto項目參考發行版，使用OpenEmbedded構建系統技術。它由一系列工具、配置文件和配方數據（稱為元數據）組成。它與平臺無關，使用BitBake工具、OpenEmbedded Core和預設元數據集執行交叉編譯，如下圖所示。此外，它還提供了一種機制，用於構建和組合成千上萬的分散式開源項目，從而形成一個完全可定製的、完整的、連貫的 Linux 軟體棧。

Poky的主要目標是提供嵌入式開發人員所需的所有功能。

1.3.1 BitBake

BitBake是一個任務調度器和執行系統，可解析Python和Shell腳本代碼。解析後的代碼會生成並運行任務，這些任務是根據代碼的依賴關係排序的一系列步驟。

BitBake會評估所有可用的元數據，管理動態變數擴展、依賴關係和代碼生成。此外，它還會跟蹤所有任務以確保其完成，從而最大限度地利用處理資源，縮短構建時間並提高可預測性。BitBake 的開發在 https://lists.openembedded.org/g/bitbake-devel 郵件列表中進行，源代碼在Poky的bitbake子目錄中。

1.3.2 OpenEmbedded Core

OpenEmbedded Core元數據集提供了Poky構建系統的引擎。它提供核心功能，並力求通用和儘可能精簡。它支持七種不同的處理器架構（ARM、ARM64、x86、x86-64、PowerPC、PowerPC 64、MIPS、MIPS64、RISC-V32 和 RISC-V 64），僅支持QEMU模擬的平臺。
開發工作集中在 https://lists.openembedded.org/g/openembedded-
core (mailto:[email protected]) 郵件列表，並將其元數據存放在Poky的meta子目錄中。

1.3.2元數據

元數據（Metadata）包括配方和配置文件。它由Python和Shell Script文本文件混合組成，提供了非常靈活的工具。Poky利用它來擴展 OpenEmbedded Core，並包含兩個不同的層，即其他元數據子集，如下所示：

• meta-poky

該層提供預設和支持的發佈策略、可視化品牌和元數據跟蹤信息（維護者、上游狀態等）。該層將作為一個精心策劃的模板，供發行版構建者用於為其自定義發行版提供種子。

• meta-yocto-bsp

提供板級支持包（BSP），作為 Yocto 項目開發和質量保證（QA）過程的參考硬體。
第9章 "使用 octo項目開發"將更詳細地探討元數據，併在我們編寫配方時作為參考。

參考資料

• 軟體測試精品書籍文檔下載持續更新 https://github.com/china-testing/python-testing-examples 請點贊，謝謝！
• 本文涉及的python測試開發庫 謝謝點贊！ https://github.com/china-testing/python_cn_resouce
• python精品書籍下載 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md
• Linux精品書籍下載 https://www.cnblogs.com/testing-/p/17438558.html

1.4 Yocto項目的發佈Yocto

項目每六個月發佈一次版本，分別在四月和十月。這種發佈周期確保了持續的開發流程，同時提供了更多的測試點，並註重穩定性。只要一個版本準備就緒，它就會成為穩定版或長期支持 (LTS) 版。

穩定版和長期支持版的支持期有很大不同。穩定版的支持期為7個月，每個穩定版有1個月的重疊支持期。LTS版本的最低支持期為2年，可選擇延長。官方支持期結束後，轉為社區支持，最後達到生命周期結束（EOL）。

官方發佈支持期結束後，如果有社區成員加入成為社區維護者，發佈版本就可以轉為社區支持版本。最後，當源代碼在兩個月內沒有任何變化，或者社區維護者不再是活躍成員時，發佈版本就會轉為EOL。

下圖顯示了兩個發佈周期：

下表提供了 Yocto 項目的版本、代號、發佈日期和當前支持級別，如下所示。更新後的表格見 https://wiki.yoctoproject.org/