《電子技術(shù)應(yīng)用》
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開放嵌入式:構(gòu)建嵌入式Linux發(fā)行版的又一途徑

2012-02-01
關(guān)鍵詞: 開發(fā)工具 嵌入式Linux

作者:

Nick Lethaby

操作系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理

Denys Dmytriyenko

Linux及開源技術(shù)專家

德州儀器

在本文中,德州儀器(TI) Nick Lethaby 和 Denys Dmytriyenko 概括介紹了開放嵌入式(OE,Open Embedded) Linux構(gòu)建環(huán)境的重要元素,,并展示了如何使用它們構(gòu)建和定制Linux發(fā)行版,。隨著嵌入式處理器的功能日益強大,,特性不斷豐富,,Linux操作系統(tǒng)在嵌入式應(yīng)用中得到了迅速普及,。盡管Linux的開源性與免許可證費用這一事實是其迅速普及的一個主要推動力,,但另一個重要推動因素則是來自Linux在臺式機與服務(wù)器領(lǐng)域廣泛使用所提供的豐富應(yīng)用軟件與驅(qū)動,。

然而,嵌入式開發(fā)人員并不能簡單地將臺式機Linux發(fā)行版或應(yīng)用直接應(yīng)用于他們的系統(tǒng)中,??偟膩碚f,嵌入式Linux開發(fā)人員面臨著三大挑戰(zhàn):1. 根據(jù)其硬件使用的處理器及外設(shè),,裝配一個具有引導(dǎo)加載程序,、內(nèi)核、庫,、應(yīng)用以及開發(fā)工具組件的兼容組合解決方案,;2. 正確交叉構(gòu)建多兆字節(jié)鏡像;3. 優(yōu)化各種內(nèi)核及用戶級組件,,縮小占位面積,,降低相關(guān)存儲器成本,。

解決這三大挑戰(zhàn)不是一件簡單的事情,需要開發(fā)團隊在積累豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)上付出大量心血,。商業(yè)嵌入式Linux廠商可為特定嵌入式處理器提供預(yù)先測試的解決方案,但對傾向于“凡事自己搞定”的Linux開發(fā)人員而言,,開放嵌入式構(gòu)建環(huán)境提供了一種為眾多嵌入式設(shè)備構(gòu)建可靠定制Linux發(fā)行版的方法,。許多公司一直都在使用OE構(gòu)建與完整發(fā)布版配套的嵌入式Linux內(nèi)核端口,進而提高維護的支持水平并且增強OE基礎(chǔ)架構(gòu)的重要元素,。

此外,,數(shù)量不斷增加的嵌入式Linux發(fā)行版(如Angstrom)也可充分利用OE的優(yōu)勢。雖然這些發(fā)行版并非OE的正式部件,,但它們可通過為開發(fā)人員提供隨時可投入運行的啟動點增添使用OE的吸引力,。值得注意的是諸如MontaVista與Mentor Graphics這些公司推出的較新商業(yè)發(fā)行版本現(xiàn)在也建立在OE基礎(chǔ)之上。他們同時提供了更加豐富的工具與商業(yè)支持發(fā)行版,。

在本文中,,首先對OE構(gòu)建環(huán)境的重要元素進行總體介紹,然后展示如何應(yīng)用這些元素構(gòu)建和定制Linux發(fā)行版,。德州儀器以Angstrom發(fā)行版為基礎(chǔ)的Arago發(fā)行版將被用作范例,,來說明如何在OE及已經(jīng)使用OE的發(fā)行版基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的發(fā)行版。

為了更加準(zhǔn)確說明OE的重要概念,,文中大多數(shù)基于Arago或Angstrom的范例腳本都略有改動,。開發(fā)人員應(yīng)訪問文章最后列出的網(wǎng)站查看原始腳本,了解真實環(huán)境中的完整實施方案,。

開發(fā)嵌入式的概覽

OE建立在為嵌入式應(yīng)用開發(fā)的交叉編譯與構(gòu)建工具BitBake基礎(chǔ)之上,。開發(fā)人員使用 BitBake是通過創(chuàng)建各種配置與方法文件來指示BitBake在這些文件上構(gòu)建來源以及如何構(gòu)建。OE實際上是這些方法(.bb)及配置(.conf)文件的數(shù)據(jù)庫,,開發(fā)人員可使用這些文件為各種嵌入式平臺交叉編譯各種組件組合,。

OE提供成千上萬個方法文件來構(gòu)建單個數(shù)據(jù)包以及完整的鏡像。數(shù)據(jù)包可以是從通過內(nèi)核的引導(dǎo)加載程序到用戶級應(yīng)用或開發(fā)工具集的任何數(shù)據(jù),。方法文件不但知道數(shù)據(jù)包來源的位置,,而且還知道如何為特定目標(biāo)構(gòu)建數(shù)據(jù)包,并確保數(shù)據(jù)相關(guān)項也完全構(gòu)建,。因此開發(fā)人員無需深入了解在其應(yīng)用中增加特定功能所需的每一款軟件詳情,。OE不但能夠以各種數(shù)據(jù)包格式(tar、rpm,、deb以及ipk)創(chuàng)建數(shù)據(jù)包,,而且還可為發(fā)行版創(chuàng)建數(shù)據(jù)包源程序(package feed)。

大多數(shù)OE用戶開始的時候會選擇特定發(fā)行版,,而不是構(gòu)建單個數(shù)據(jù)包,。使用現(xiàn)成發(fā)行版的優(yōu)勢在于通過選擇一定的數(shù)據(jù)包版本便可獲得可行的組合,。發(fā)行版可提供這一重要功能。發(fā)行版除“最新”構(gòu)建之外,,通常還提供一個“穩(wěn)定”構(gòu)建,,以避免試圖將各種最新版本進行整合而導(dǎo)致的內(nèi)在不穩(wěn)定性。

OE的主要優(yōu)勢在于能夠生成軟件開發(fā)套件(SDK),。一些開發(fā)團隊可能傾向于在OE中構(gòu)建完整的應(yīng)用,,而另外的開發(fā)團隊則可能會安排專門團隊構(gòu)建Linux平臺供應(yīng)用開發(fā)團隊使用。在這種情況下,,Linux平臺團隊可生成一個Linux發(fā)行版作為SDK,,并便捷地集成于應(yīng)用團隊所傾向的構(gòu)建流程中。這樣,,應(yīng)用開發(fā)團隊成員就不必深入了解OE了,。

OE數(shù)據(jù)庫還有一個重要方面,就是這個數(shù)據(jù)庫的大部分維護工作都是由有志于確保Linux發(fā)行版在嵌入式設(shè)備上得到成功應(yīng)用的相關(guān)方雇員來完成的,。鑒于Linux內(nèi)核及應(yīng)用領(lǐng)域的大幅變動,,這種維護工作的重要性不言而喻。

構(gòu)建工具開發(fā)人員最為熟悉的命令是“make”,,實現(xiàn)基于一套獨立的make文件來生成單個項目,。但是這種方法無法良好地擴展用于創(chuàng)建各種Linux發(fā)行版的任務(wù),因為每個發(fā)行版都包含任意數(shù)量(往往有數(shù)百個)的大量數(shù)據(jù)包,,其中許多大部分都是彼此獨立的,,且適用于任意數(shù)量的平臺集。

由于這些局限的存在,,Buildroot與BitBake等大量Linux發(fā)行版構(gòu)建工具應(yīng)運而生,。BitBake的層級方法有助于各項數(shù)據(jù)包構(gòu)建指令單獨維護,而數(shù)據(jù)包本身則可便捷聚集,,并按適當(dāng)順序進行編譯并創(chuàng)建大型鏡像,。因此,BitBake可為二進制源程序及完整鏡像中的后續(xù)整合構(gòu)建單個數(shù)據(jù)包,。

BitBake的一個重要方面是它沒有強制規(guī)定單個數(shù)據(jù)包的構(gòu)建方法,。數(shù)據(jù)包的方法(或相關(guān)類型)可指定GNU autotool等任何構(gòu)建工具,使之能夠較為直接地將數(shù)據(jù)包導(dǎo)入OE,。

為滿足選擇特定數(shù)據(jù)包版本來實現(xiàn)協(xié)同工作和指定不同嵌入式目標(biāo)的需求,,BitBake使用了配置文件。

BitBake使用方法中的位置信息通過下載工具(或諸如Git或svn等任何其它軟件配置管理工具)從互聯(lián)網(wǎng)提取數(shù)據(jù)包來源(如圖1所示),。然后根據(jù)數(shù)據(jù)包描述中的規(guī)定,,打上必要的補丁,這是在為嵌入式處理器交叉編譯數(shù)據(jù)包時的一項常見要求,。該數(shù)據(jù)包集在更高級的方法中有規(guī)定,,比如用于鏡像和任務(wù)的 方法,。

(電子工程專輯)
圖1:BitBake構(gòu)建工具概覽

許多開發(fā)人員都希望使用現(xiàn)有發(fā)行版。BitBake能夠幫助開發(fā)人員在BBPATH搜索路徑中盡早存入定制方法或配置文件,,從而覆蓋發(fā)行版中的默認(rèn)值,。這可幫助開發(fā)人員在不直接修改現(xiàn)有發(fā)行版文件(并隨后維持現(xiàn)有發(fā)行版文件的定制版本)的條件下,針對其需求調(diào)整發(fā)行版,。這種方法在 OE中稱為“分層”,,每個方法集稱為“覆蓋”。

下面來了解一些不同方法文件與配置文件,,以便更加深入地掌控OE與BitBake的工作方式。首先介紹方法類型,。

OE方法文件

OE方法文件不但能夠以外殼腳本方式編寫,,而且還支持Python代碼片段,總體上分為五類:

* 類型,;

* 數(shù)據(jù)包,;

* 任務(wù);

* 鏡像,;

* 元,。

這些都是按層級組織,鏡像是最高層方法,。鏡像方法定義具體根文件系統(tǒng)鏡像的內(nèi)容,。該方法只是定義構(gòu)建鏡像所需的各種任務(wù)。任務(wù)方法是構(gòu)建相關(guān)特性或功能塊所需的相關(guān)數(shù)據(jù)包集合,。例如,,用于智能手機的發(fā)行版可能具有數(shù)字音樂、數(shù)字?jǐn)z像機以及通信錄任務(wù),,匯集所有所需數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)特定的功能,。采用這種間接方法的原因之一是為了抽象任務(wù)中的各種數(shù)據(jù)包集,這樣在不同的鏡像中可以便捷地重復(fù)使用各種任務(wù),。

采用多個鏡像文件提供各種功能/占位面積平衡,,是發(fā)行版的常見做法。例如,,Arago包含基本鏡像,、控制臺鏡像、數(shù)字視頻演示鏡像以及gstreamer鏡像等,。正如其鏡像方法所示(見列表1),,gstreamer鏡像可通過構(gòu)建4個不同的任務(wù)方法來創(chuàng)建。其它鏡像方法也很類似,,比如基本鏡像只是省略了控制臺,、dvsdk以及gstreamer任務(wù),,換了一個鏡像名稱,并具有不同的根文件系統(tǒng)大小而已,。

列表1:鏡像recipe示例,。

# Arago GStreamer image

# gives you an image with DVSDK libs and GStreamer demo

require arago-image.inc

?

COMPATIBLE_MACHINE = "(?!arago)"

?

# The size of the uncompressed ramdisk is 150MB

ROOTFS_SIZE = "153600"

IMAGE_INSTALL += "\

task-arago-base \

task-arago-console \

task-arago-dvsdk \

task-arago-gst \

"

export IMAGE_BASENAME = "arago-gst-image"

任務(wù)方法代表各種單個數(shù)據(jù)包集合。例如,,arago的基本任務(wù)可構(gòu)建大約15個數(shù)據(jù)包,。該方法(見列表2)引入了一些需要熟知的標(biāo)準(zhǔn)BitBake變量。PR意為數(shù)據(jù)包修訂版,,即數(shù)據(jù)包方法文件的版本號,。PN代表數(shù)據(jù)包名稱,而PV(此處未使用)則代表數(shù)據(jù)包版本,,即實際數(shù)據(jù)包源文件版本,。各種任務(wù)沒有指定大多數(shù)數(shù)據(jù)包版本,因為這些是在配置文件中設(shè)置的,。

列表2:任務(wù)recipe示例,。

DESCRIPTION = "Basic task to get a device booting"

LICENSE = "MIT"

PR = "r9"

inherit task

# these can be set in machine config to supply packages needed to get machine booting

MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS ?= ""

MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RRECOMMENDS ?= ""

ARAGO_ALSA_BASE = "\

???? alsa-lib \

???? alsa-utils-aplay \

???? "

ARAGO_BASE = "\

${ARAGO_ALSA_BASE} \

ldd \

mtd-utils \

curl \

arago-feed-configs \

initscript-telnetd \

devmem2 \

"

# minimal set of packages - needed to boot

RDEPENDS_${PN} = "\

base-files \

base-passwd \

busybox \

initscripts \

modutils-initscripts \

netbase \

update-alternatives \

module-init-tools \

${ARAGO_BASE} \

${MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RDEPENDS} \

"

RRECOMMENDS_${PN} = "\

${MACHINE_ESSENTIAL_EXTRA_RRECOMMENDS} \

"

數(shù)據(jù)包方法可滿足每個數(shù)據(jù)包的特定需求。列表3是基于GStreamer的應(yīng)用相對簡單的示例,,顯示了數(shù)據(jù)包方法的一些重要功能,。構(gòu)建機制可按autotool與pkgconfig類型指定,相關(guān)性以及數(shù)據(jù)包版本及修訂號均可識別,,而且還提供數(shù)據(jù)包來源位置,。

列表3:數(shù)據(jù)包recipe示例。

DESCRIPTION = "gstd: a GStreamer-based streaming server"

HOMEPAGE = "http://sourceforge.net/projects/harrier/"

LICENSE = "BSD"

SECTION = "multimedia"

PRIORITY = "optional"

inherit autotools pkgconfig

DEPENDS = "dbus dbus-glib gstreamer"

RDEPENDS_${PN} = "dbus dbus-glib gstreamer gst-plugins-base"

RRECOMENDS_${PN} = "gstreamer-ti"

SRCREV = "f3e22c93f4fd7ca47d6309b8450788127550ecb9"

PV = "1.0"

PR = "r13"

PR_append = "+gitr${SRCREV}"

SRC_URI = "git://gstd.git.sourceforge.net/gitroot/gstd/gstd;protocol=git \"

S = "${WORKDIR}/git"

# We don't want to run autoconf or automake, unless you have

# automake > 1.11 with vala support

do_configure() {

oe_runconf

}

FILES_${PN} += "${datadir}/dbus-1/*/*.service"

FILES_${PN}-dev += "${datadir}/dbus-1/interfaces/*.xml"

在數(shù)據(jù)包方法(見列表3)中,,有一行寫著“繼承 autotools pkgconfig”,。這一行正在使用已有的方法類型—BitBake類型。類型與其它方法是同級關(guān)系而非層級關(guān)系,。類型可通過“繼承(inherit)”命令提取可供以后重復(fù)使用的通用方法元素,。最常用的類型將“繼承”方法的功能或各個部分,支持GNU autotool等最常用的構(gòu)建工具,。列表4就是用于pkgconfig工具(pkgconfig.bbclass) 的類型示例,。

列表4:類型recipe示例。

inherit base

DEPENDS_prepend = "pkgconfig-native "

do_install_prepend () {

for i in `find ${S}/ -name "*.pc" -type f` ; do \

sed -i -e 's:-L${STAGING_LIBDIR}::g' $i

done

}

do_stage_append () {

install -d ${PKG_CONFIG_DIR}

for pc in `find ${S} -name '*.pc' -type f | grep -v -- '-uninstalled.pc$'`; do

pcname=`basename $pc`

cat $pc > ${PKG_CONFIG_DIR}/$pcname

done

}

OE 配置文件

配置文件主要分為兩類:設(shè)備配置與發(fā)行版(distro)配置,。另外還有本地配置文件以及名為“bitbake.conf”的文件,。Bitbake.conf是BitBake讀取的第一個文件,包含所有其它配置文件,。此外,,它還可定義許多全局變量,并稱之為bitbake.conf。不建議直接修改 bitbake.conf,,建議在distro配置文件或本地配置文件中進行覆蓋,。設(shè)備配置文件可定義特定目標(biāo)電路板。發(fā)行版配置文件可為一臺以上的設(shè)備定義特定的Linux發(fā)行版(比如各種數(shù)據(jù)包版本),。

發(fā)行版配置文件是進行全局設(shè)置的最佳場合,,該設(shè)置可應(yīng)用于發(fā)行版生成的所有鏡像。OE可幫助開發(fā)人員根據(jù)具體鏡像或數(shù)據(jù)包覆蓋這些設(shè)置,,從而高度靈活地處理特殊情況,。例如,本地配置(local.conf)文件往往用于放置用戶專用配置,,以適度修改默認(rèn)發(fā)行版配置的設(shè)置,。在完成對發(fā)行版配置文件和設(shè)備配置文件的更詳細(xì)討論后,我們將從總體上了解在Arago local.conf文件中所做的其它配置設(shè)置,。

該發(fā)行版配置文件可設(shè)定各種基本“內(nèi)務(wù)處理”參數(shù)(見列表5),,如發(fā)行版本名稱、下載源文件和存儲所構(gòu)建數(shù)據(jù)包的目錄以及uImage的支持文件格式等,。

列表5:配置文件摘要

# For now Arago is not big enough to warrant a separate distribution,

# reuse Angstrom, but set the name to Arago

DISTRO = "angstrom-2008.1"

# Set the distro name and version, since we now produce own SDK

DISTRO_NAME = "Arago"

DISTRO_VERSION = "2010.05"

BUILDNAME = "${DISTRO_NAME} ${DISTRO_VERSION}"

# Use this to specify where BitBake should place the downloaded sources into

DL_DIR = "${SCRATCH}/downloads"

# Put resulting images and packages in deploy directory outside of temp

#DEPLOY_DIR = "${OEBASE}/arago-deploy"

……

# Add the required image file system types below. Valid are

# jffs2, tar(.gz|bz2), cpio(.gz), cramfs, ext2(.gz), ext3(.gz)

# squashfs, squashfs-lzma

IMAGE_FSTYPES = "jffs2 tar.gz ext2.gz"

此外,該發(fā)行版配置文件還可指定構(gòu)建發(fā)行版的目標(biāo)設(shè)備,,盡管每臺設(shè)備啟動Linux的詳細(xì)信息都存放在設(shè)備配置文件中,。由于發(fā)行版配置文件所處的位置由工具鏈版本決定,因此支持大量設(shè)備可能會使文件變得更加復(fù)雜,。例如,,可能需要指定多個大數(shù)據(jù)包補丁或不同的工具鏈版本來適應(yīng)各種不同的設(shè)備。其它需要在發(fā)行版配置文件中指定的架構(gòu)相關(guān)項包括硬件與軟件浮點,、是否支持不同的指令集(ARM或Thumb),、以及可能不適應(yīng)發(fā)行版中包含的某些數(shù)據(jù)包的各類尋址方式。

選擇數(shù)據(jù)包版本是發(fā)行版配置文件中較為重要的常見功能之一,,以確保所使用的已知兼容性版本,。選擇版本的方法很多。如果沒有指定版本,,就選擇最新版本,。同樣,也可指定某種“從不落后于”最新版本的版本,。對于需要特定版本的數(shù)據(jù)包,,可為發(fā)行版配置文件中的整個發(fā)行版指定默認(rèn)首選版本,如列表6的Angstrom發(fā)行版配置文件摘要所示,。

列表6:發(fā)行版配置文件摘要

ANGSTROM_QT_VERSION ?= "4.6.2"

CE_VERSION ?= "latest"

PREFERRED_VERSION_autoconf = "2.65"

PREFERRED_VERSION_autoconf-native = "2.65"

PREFERRED_VERSION_automake-native = "1.10.3"

PREFERRED_VERSION_busybox?????? = "1.13.2"

PREFERRED_VERSION_glib-2.0????? = "2.24.0"

PREFERRED_VERSION_glib-2.0-native = "2.24.0"

發(fā)行版的另一項重要功能是提供一套源程序,,以便訪問預(yù)先構(gòu)建的二進制數(shù)據(jù)包。發(fā)行版一般使用二進制源程序在運行時動態(tài)加載新的數(shù)據(jù)包。為穩(wěn)定可靠的添加數(shù)據(jù)包,,發(fā)行版還整合了一個數(shù)據(jù)包管理系統(tǒng),。例如,Angstrom發(fā)行版在開始時使用ipkg軟件包管理器(近期轉(zhuǎn)向opkg),,因為與dpkag或RPM等桌面數(shù)據(jù)包管理技術(shù)相比,,其在滿足空間有限的嵌入式應(yīng)用需求方面具有一定的優(yōu)勢。Ipk格式原本建立在deb格式基礎(chǔ)之上,,可用ipkg或opkg數(shù)據(jù)包管理器處理,。相比之下,opkg更新,,因此也更有優(yōu)勢,。數(shù)據(jù)包格式會使更多的元數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)包中。這樣能夠避免加載不兼容的數(shù)據(jù)包,,并確保帶來正確運行時間的相關(guān)項,。Arago可定義其預(yù)先構(gòu)建的IPK源程序(見列表7),但可能不具有最為廣泛的數(shù)據(jù)包,。在需要更多數(shù)據(jù)包時,,可啟用Angstrom源程序,但是在混合使用不同源程序時需要更加小心謹(jǐn)慎,。

列表7:發(fā)行版配置文件摘要

ANGSTROM_PKG_FORMAT ?= "ipk"

require conf/distro/include/

angstrom-package${ANGSTROM_PKG_FORMAT}.inc

#Use this variable to select which recipe you want to use to

#get feed configs (/etc/ipkg/, #/etc/apt/sources.list). Useful

#for derivative distros and local testing

ANGSTROM_FEED_CONFIGS = "arago-feed-configs"

# Feed configuration

ARAGO_URI = "http://feeds.arago-project.org"

ARAGO_FEED_BASEPATH = "feeds/live/${ANGSTROM_PKG_FORMAT}"

DISTRO_FEED_URI = "${ARAGO_URI}/${ARAGO_FEED_BASEPATH}"

在發(fā)行版配置文件中可以設(shè)置其它通用構(gòu)建參數(shù),。例如,開發(fā)人員可將具有更多調(diào)試信息或配置文件信息的已完成構(gòu)建流程指定為標(biāo)準(zhǔn)流程,。這些代碼行可通過“生產(chǎn)代碼”鏡像方法注釋掉或覆蓋,,從而可提高最終生產(chǎn)版本的性能

列表8:發(fā)行版配置文件摘要

# Comment these two out if you want BitBake to build

# production images.

DEBUG_BUILD = "1"

INHIBIT_PACKAGE_STRIP = "1"

# Build a package such that you can use gprof to profile it.

PROFILE_OPTIMIZATION = "-pg"

SELECTED_OPTIMIZATION = "${PROFILE_OPTIMIZATION}"

LDFLAGS =+ "-pg

設(shè)備配置文件可定義在電路板上引導(dǎo)Linux所需的基本要素,。例如,,ARM926或ARM Cortex-A8等目標(biāo)CPU的定義,提供了Linux內(nèi)核的優(yōu)先方法提供方以及相應(yīng)引導(dǎo)加載程序,,如列表9所示,,顯示了TI ARM9視頻器件的DM365設(shè)備配置文件。

列表9:設(shè)備配置文件

#@TYPE: Machine

#@NAME: DM365 CPUs on a Davinci DM365 EVM board

#@DESCRIPTION: Machine configuration for the TI Davinci

DM365 EVM board

require conf/machine/include/dm365.inc

require conf/machine/include/tune-arm926ejs.inc

# Increase this everytime you change something in the kernel

MACHINE_KERNEL_PR = "r45"

TARGET_ARCH = "arm"

KERNEL_IMAGETYPE = "uImage"

PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = "linux-davinci-staging"

PREFERRED_PROVIDER_virtual/bootloader = "u-boot"

UBOOT_MACHINE = "davinci_dm365_evm_config"

UBOOT_ENTRYPOINT = "0x80008000"

UBOOT_LOADADDRESS = "0x80008000"

EXTRA_IMAGEDEPENDS += "u-boot"

SERIAL_CONSOLE ?= "115200 ttyS0"

EXTRA_IMAGECMD_jffs2 = "--pad --little-endian

--eraseblock=0x20000 -n"

#ROOT_FLASH_SIZE = "29"

MACHINE_FEATURES = "kernel26 serial ethernet usbhost

usbgadget mmc alsa"

每款電路板都需要設(shè)備配置文件,。實際上,,由于使用相同或類似器件的不同電路板的配置步驟通常相同,通用步驟可以合并到包含文件中,。這樣通過便于維護的無錯誤方法來簡化新設(shè)備配置文件的創(chuàng)建,。在以上示例中,我們了解了部分包含文件,,并更深入地了解了整個設(shè)備配置文件的面貌,。

雖然Linux應(yīng)用一般都具有很大的占位面積,,但對任何單個應(yīng)用的需求將明顯低于通常為嵌入式發(fā)行版所默認(rèn)的桌面發(fā)行版。因此開發(fā)人員通常需要盡量縮小存儲器占位面積或進行某些其它定制,。

嵌入式開發(fā)人員面臨的另一項重大挑戰(zhàn)是Linux軟件領(lǐng)域的快速變革,。盡管首先要考慮的是不能落后于最新內(nèi)核版本太多,以免給向后移植補丁帶來困難,,有時候開發(fā)人員仍需要鎖定工具鏈,、內(nèi)核以及將要通過測試并投入生產(chǎn)的應(yīng)用數(shù)據(jù)包版本。這樣可能就需要創(chuàng)建某些定制方法或配置文件,,以便發(fā)行版選擇不同的組件版本,。在對預(yù)先存在的發(fā)行版進行定制之前,需要花些時間了解該發(fā)行版可能提供的“現(xiàn)成”選項,。例如,,Angstrom可提供具有各種占位面積的穩(wěn)定開發(fā)分支及構(gòu)建。如果這些選項不能滿足特定應(yīng)用需求,,隨后就需要進行某些程度的定制,。

TI推動Arago發(fā)展的原因之一是實現(xiàn)了占位面積的縮小與可擴展性。另一個原因是支持GPLv3許可證軟件以及任何加密軟件的公司法律問題,,這要求與出口控制規(guī)定相關(guān)的其它合規(guī)工作,。接下來將討論Arago中引入的部分方法及配置文件,并說明如何從現(xiàn)有發(fā)行版中導(dǎo)出定制發(fā)行版,。

為解決占位面積與可擴展性問題,,Arago創(chuàng)建了其自己的鏡像與任務(wù) 方法集,其中一部分已經(jīng)討論過了,。對許多應(yīng)用而言,這樣已經(jīng)足夠,。但是對Arago而言,,就必須自行修改部分?jǐn)?shù)據(jù)包的方法。雖然最初在Arago中所做的大量修改將用于修復(fù)方法中的普通漏洞,,以避免其進入上游的標(biāo)準(zhǔn)OE與Angstrom文件,,但還是要注意避免GPLv3或加密所要求的那些不適合推向上游的變更。例如,,由于SSH內(nèi)含加密功能,,我們不得不將其從發(fā)行版中移除。這可連帶影響 busybox方法,,它需要啟用獨立遠(yuǎn)程登錄后臺程序,,通過其默認(rèn)配置“defconfig”文件遠(yuǎn)程訪問外殼腳本。因為后續(xù)需要維護修改過的 方法,,使之能隨主方法的變更而變更,,這種方法僅建議在沒有其他方法可以使用的情況下使用。

可以通過強制選擇在引入GPLv3許可證或任何該許可證下發(fā)行的補丁之前發(fā)行的gdb與gdbserver版本來清除GPLv3內(nèi)容。除了選擇特定GBD版本外,,Arago還可選用CodeSourcery工具鏈的預(yù)構(gòu)建版本,。這樣就減少了用戶的初期構(gòu)建時間,因為這樣無需通過源程序構(gòu)建這些工具,。

這種方法不是修改Angstrom配置文件或方法文件,,而是在本地配置文件中選擇定制Arago的GCC選擇。這樣可以覆蓋發(fā)行版配置文件中的優(yōu)先版本,。如列表10所示,,Arago本地配置文件可設(shè)置各種gdb相關(guān)組件的最新優(yōu)先版本,禁用SSH包含,,從而可避免出現(xiàn)加密軟件,。需要注意的是,使用預(yù)構(gòu)建GCC二進制文件而不從源程序中構(gòu)建,,需要能夠在OE中添加和修復(fù)外部工具鏈,,而并非簡單地選擇特定版本。

列表10:本地配置文件摘要

# Set some preferences

PREFERRED_PROVIDER_update-alternatives-cworth =

"update-alternatives-cworth"

PREFERRED_PROVIDER_ncurses-tools = "ncurses"

PREFERRED_PROVIDER_gdbserver = "gdbserver"

PREFERRED_VERSION_gdbserver = "6.6"

PREFERRED_VERSION_gdb = "6.6"

PREFERRED_VERSION_gdb-cross-sdk = "6.6"

PREFERRED_PROVIDER_libopkg-dev = "opkg-nogpg"

# Disable DropBear for now due to export restrictions

DISTRO_SSH_DAEMON = ""

雖然本地配置文件是Arago中選擇的主要定制方法,,開發(fā)人員也可使用BitBake搜索路徑插入自己的方法文件,,覆蓋已有發(fā)行版中的部分選擇。

OE的不足之處

雖然OE是一種功能強大的工具,,但其學(xué)習(xí)過程非常漫長,,構(gòu)建錯誤的根源可能很難發(fā)現(xiàn)。不熟悉OE的開發(fā)團隊至少需要幾周時間才能達(dá)到中等熟悉程度,。因此,,除非能找到之前有過OE經(jīng)驗的開發(fā)人員,否則在現(xiàn)有項目中使用OE或者在日程要求緊張的項目中首次使用OE都是不提倡的,。

新推出的商業(yè)工具旨在解決某些易用性問題,,但都要收取許可證費。此外,,Narcissus項目還可為嵌入式設(shè)備構(gòu)建基于Angstrom的根文件系統(tǒng)提供基于web的易用型前端,。

第二個不足之處是構(gòu)建時間。在開發(fā)人員首次使用OE構(gòu)建發(fā)行版時,,需要一切從源程序開始構(gòu)建,,其中包括工具鏈以及額外的主機工具等。因此初期構(gòu)建非常耗時,,并且需要設(shè)備至少支持千兆字節(jié)RAM,。當(dāng)然,后續(xù)構(gòu)建的速度會顯著提升,,因為工具鏈等眾多組件都無需重復(fù)構(gòu)建,。如果增量構(gòu)建仍然不能滿足時間要求,,使用OE生成一個能夠便捷地與其它構(gòu)建工具配合使用的SDK則是一個不錯的選擇。

結(jié)論

OE提供一種創(chuàng)建嵌入式Linux發(fā)行版的途徑,,該發(fā)行版可通過預(yù)測試數(shù)據(jù)包構(gòu)建方法的大型數(shù)據(jù)庫得到充分利用,。這可顯著縮短創(chuàng)建新發(fā)行版所需的時間。此外,,開發(fā)人員還能夠以大量已有發(fā)行版為出發(fā)點,,創(chuàng)建自己的發(fā)行版。OE不但功能強大,,而且還具有高度的靈活性,,能夠幫助開發(fā)人員根據(jù)自身特定應(yīng)用需求量身定制發(fā)行版。但這種高性能與高靈活性的另一面是學(xué)習(xí)難度增大,。因此,,在項目日程過緊的情況下開發(fā)OE專業(yè)技術(shù)并不是最佳選擇。

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