如何在MIPS平台上使用Yocto设备定制的嵌入式系统Linux

Wi - Fi路由器、数码相机和电视有一些共同点，而这些共同点无形中带来了一些优势。在这些设备上运行的软件很有可能是高度定制的针对嵌入式系统的Linux。若要使用OS用作特定的任务，或优化工作流，那么，最理想的便是运行定制版Linux。

本文将简要阐述设计师如何使用Yocto开源基础设备，在MIPS平台上定制嵌入式Linux发行版——使设计师能聚焦于产品本身，而不是创建定制发行版带来的复杂性。

有很多方法可以创建定制嵌入式Linux发行版。首先，获取所需的软件库和开源软件包——这些可以轻松地在网上找到并下载。之后，则必须手动交叉编译并整合。为简化这个乏味的过程，有许多工具和框架可以用来协助开发人员。

最广为人知及成功的案例便是Yocto Project。Imagination一直致力于使用MIPS处理器进行定制。且这些建立在可用于MIPS的工具和软件上。

不过，在我们详细阐述MIPS定制Yocto时，有必要先对Yocto Project进行简要介绍。

Yocto Project简介

为描述Yocto Project，我们可以引述网站上的

“Yocto Project提供了一个开源的、高质量的基础设备和工具，以帮助开发人员创建自己的定制Linux发行版，用于任何硬件架构及跨多个细分市场。Yocto Project旨在为开发人员提供一个良好的开端。Yocto Project还有其他一些项目，包括Poky构建系统、Autobuilder自动构建和测试系统及嵌入式GLIBC(EGLIBC)C库。”

或者，可以观看以下视频来了解：

对于那些熟悉Buildroot发布环境的人而言，Yocto是另一个框架，支持更多的功能，如更多的存储包等。所以，它要更加全面。

内部结构

Yocto分为三个主要的层次(还有其他层，但本文不作描述)。每一层的内容和配置由称作“recipes”的元数据定义。

以下是三个主要层：
基础层(开放嵌入式内核，OE-Core)：这是在嵌入式Linux发行版中很常见的内核软件集合。例如BusyBox。软件可以在单一的可执行文件中提供一些定制的Unix工具。

设备层：这一层增加了设备/开发板特定的元数据，如内核补丁、内核配置、引导装载程序等。
软件层：这一层添加了一个特定的软件集，如Gnome、XFCE、NodeJS等。

基础层OE-Core有创建功能齐全的嵌入式Linux发行版的元数据，且是基于Yocto框架任何发行版所需的内核。可以使用配置文件来添加更多的层。一旦这些层和元数据被配置，Bitbake创建工具便会解析这些元数据和配置文件，以进行下载和编译，由此创建发行版。

Yocto的起点是什么？

Yocto是一个全面的框架，支持包容和配置许多不同的工具和系统，但却没有具体的着手点。不过，Yocto可以提供了一个Linux发行版的参考Poky，它能提供很好的起点。Poky为无外设系统提供配置文件“core-image-minimal” 以及具有图像使用接口（GUI）的版本“core-image-sato”。

正是由于这些，产品开发人员只要关注产品的软件需要集成的元数据，其余的基础设备则由Yocto提供。

例如，我有一款含UI的软件系统，使用QT框架编写。我可以使用core-image-sato作为参考点，创建嵌入式Linux发行版。我将获取QT软件层，添加路径至我的配置文件中。同时，为我的软件应用程序编写一个定制的元数据，描述对QT的依赖性。Bitbake将理解及解析配置文件，并使用QT和我的定制软件，创建一个core-image-sato分布。有了这些配置文件和元数据，就有了嵌入式Linux发行版，且其支持基于软件UI的QT。

MIPS的定位

从历史上看，MIPS已经作为OE-Core层的一部分，包含在Yocto中。最近，Imagination扩展了这个支持，在2016年10月发行的Yocto2.2中，添加了新的MIPS R6指令集架构至OE-Core层。Imagination还创建了“meta-img”，即在GitHub上可用的设备层。这一层为不同的MIPS平台和QEMU添加了设备配置文件，包括 Creator Ci40、 MIPSfpga、SEAD-3 和Rhino LabsSDNA-7130 (UTM-8)。

使用Poky和meta-img层，我们就能很容易地建立一个基于系统的QEMU，启动运行并获得MIPS提示符。

以下是操作演练：
$ git clone git://git.yoctoproject.org/poky -b morty
$ cd poky
$ git clone https://github.com/MIPS/meta-img.git -b morty
$ source oe-init-build-env
(this will change the current directory to the build one. That is OK)
$ bitbake-layersadd-layer ../meta-img
$ MACHINE=qemumips32r2el bitbake core-image-minimal

在接入互联网连接快速运行的设备中，这个过程耗时2小时。
完成上述操作以后，你将在tmp/images/deploy/qemumips32r2el中找到内核和根。

Yocto还可以编辑QEMU仿真器，提供带有正确参数且简单的脚本来运行。

使用 $ ../scripts/runqemu tmp/deploy/images/qemumips32r2el/ nographic
login: root 运行 qemu
（使用Ctrl-a X退出QEMU）