Yocto une solution robuste pour construire des applications à fort contenu applicatif
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Yocto une solution robuste pour construire des applications à fort contenu applicatif. - 10 Avril 2013 1
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C. CharreyreC. [email protected]@cioinfoindus.fr
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Société d'ingénierie en informatique industrielle et technique
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Investissement sur Linux depuis 2000. Centre de Compétences créé fin 2001
Agréé Crédit d'Impôt Recherche
Marchés industriels, embarqué et militaire
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Évolutions de Linux embarqué
Il y a quelques années, Linux = moteur d'applications enfouies :
Besoin d'un kernel et d'une glibc
Utilisation de busybox pour bâtir le Root FileSystem
Application embarquée home made sur ces bases
Peu de soucis de cohérence ou de complexité
Besoins actuels : applications embarquées riches :
Moins de limitations de mémoire vive ou de masse
Processeurs beaucoup plus puissants
IHM riches : tactile, vidéo, image, culture Iphone et Androïd
Nécessité d'assembler de manière cohérente de multiples briques logicielles de base
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Exemples dans l'électronique grand public
De nombreux appareils basés sur Linux, à fort contenu applicatif :
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Les besoins actuels
Techniques :
Richesse : Graphisme, vidéo, connectivité
Complexité ⇒ Industrialisation de la production logicielle : fiabilité, automatisation si possible, reproductibilité
Économiques :
Time To Market de plus en plus court
Coûts optimisés
Recentrage sur la valeur ajoutée
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Les besoins actuels
Conséquences :
Favoriser des composants sur étagère
L'application métier n'est qu'une partie, assemblés avec des éléments puisés dans l'écosystème
Exemple :
initiative Genivi dans l'automobile (In Vehicule Infotainment) – basée sur Yocto
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Travailler avec Linux
Un monde fragmenté aux multiples sourcesBootloaders (UBoot, RedBoot, LILO, Grub, ...)
Kernel (kernel.org, fournisseur hardware, ...)
Librairies de base (glibc ou alternatives réduites)
Bases applicatives (busybox, kits embarqués libres ou propriétaires, ....)
IHM (Qt, MicroWindows/NanoX, ...)
Multimédia (Mplayer, Gstreamer, Xine, ....)
Extensions temps réel (RTAI, Xenomai, …)
Qu'il faut assembler en un ensemble cohérent : votre device
Mais chaque projet contributeur vit sa vie à son propre rythme
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Faire attention au respect de licences multiples (GPL, LGPL, BSD, etc...)
Les connaître et les respecter
Adapter ce que l'on utilise à sa stratégie de publications de codes source
Pour des applications riches, des Software Development Kits structurés sont conseillés :
Buildroot
Scratchbox
Open Embedded / Angstrom / Yocto ....
Travailler avec Linux
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PourquoiYocto ?
Pour éviter cela
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PourquoiYocto ?
Pour gérer cela
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PourquoiYocto ?
Dépendances de nautilus : 62 librairies
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PourquoiYocto ?
Les « sorties » de l'outil :
La chaîne de compilation pour la cible (générée par Yocto)
Le Software Development Kit qui se construit petit à petit : fichiers headers et librairies partagées compilées pour la cible, outils natifs nécessaires à la compilation :
Utilisable tel quel (console)
Utilisable à travers Eclipse (plugin ADT)
Des paquets logiciels binaires au format debian ou RPM + un gestionnaire de paquets sur la cible (cohérences, dépendances)
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PourquoiYocto ?
Les « sorties » de l'outil :
Une image finale prête à déployer (archive tgz, ubi, ext3, etc...)
Une classification des logiciels par type de licence
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Les bénéfices de Yocto
Gestion intégrée des versions et de leurs dépendances
Grande richesse logicielle
Prise en compte de la cross compilation et des architectures ≠ Intel (patches, configurations spécifiques)
Architecture modulaire, en couches : meta-xxxx
Couches de base :
meta, meta-yocto, meta-yocto-bsp
Nombreuses couches additionnelles :
Support hardware, support software, distributions
Votre propre couche (développements propres)
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Les bénéfices de Yocto
Architecture en couches
Priorité entre couches qui partageraient une recette
Liste des couches : http://layers.openembedded.org/layerindex/layers/
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Les bénéfices de Yocto
Indépendance vis à vis du poste de développement hôte :
Outils nécessaires à la compilation générés par Yocto puis utilisés (ex: python, dmake, pkg-config …)
Pas d'utilisation des headers et librairies de la distribution locale, même en architecture Intel
Pas de problème lié à la mise à jour de la distribution hôte
Reproductibilité de la génération de l'image embarquée :
Remontée de tous les paramétrages à la génération
Aucune intervention manuelle lors du déploiement sur la cible
Communauté active
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Comment fonctionneYocto ?
Un moteur écrit en Python : bitbake
Un jeu de recettes pour fabriquer les paquets logiciels
Une notion de classes pour mise en commun entre recettes
Une notion de groupe de paquets = package group permettant de structurer les recettes
Des dépendances entre paquets, décrites dans les recettes, ou déterminées automatiquement (librairies partagées)
Pour chaque recette des tâches élémentaires
Calcul de l'arbre des dépendances pour fabriquer les paquets dans le bon ordre
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Comment fonctionne Yocto ?
Possibilité de modifier une recette en différentiel : facilite les adaptations au contexte propre
Une notion de distribution :
Définit des versions préférentielles pour les paquets logiciels (cohérence de l'ensemble)
Définit des réglages spécifiques (fichiers de configuration)
Prise en compte des spécificités de la plateforme :
Au niveau kernel : architecture, bootloader, modules kernel adaptés etc...
Au niveau userland : paramétrages GCC, optimisations, floating point etc...
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Anatomie d'une recette
Une recette pour un ou plusieurs paquets (fractionnement pour optimisation de l'espace)
Des variables d'environnement
Des tâches élémentaires implicites ou explicites (pour modifier l'implicite)
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Anatomie d'une recette (ed)
DESCRIPTION = "a line-oriented text editor"HOMEPAGE = "http://www.gnu.org/software/ed/"BUGTRACKER = ""
LICENSE = "GPLv3+"LIC_FILES_CHKSUM = "file://COPYING;md5=f27defe1e96c2e1ecd4e0c9be8967949 \ file://ed.h;endline=20;md5=c708cda1b2e8d723d458690b7db03878 \ file://main.c;endline=24;md5=1bd039d59e04ee5f82adcc970144a2c3"
SECTION = "base"PR = "r0"
# LSB states that ed should be in /bin/bindir = "${base_bindir}"
SRC_URI = "${GNU_MIRROR}/ed/ed-${PV}.tar.gz \ file://ed-1.2-build.patch"
SRC_URI[md5sum] = "9a78593decccaa889523aa4bb555ed4b"SRC_URI[sha256sum] = "211c67b0c4aae277d34b1c5f842db1952e468e5905142868e4718ac838f08a65"
do_configure() {${S}/configure
}
do_install() {oe_runmake 'DESTDIR=${D}' install
}
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Anatomie d'une recette (gthumb)
DESCRIPTION = "gThumb is an image viewer and browser for the GNOME Desktop"SECTION = "x11/gnome"LICENSE = "GPLv2"LIC_FILES_CHKSUM = "file://COPYING;md5=59530bdf33659b29e73d4adb9f9f6552"DEPENDS = "glib-2.0 gtk+ libxml2 gnome-doc-utils libunique gconf libpng gstreamer jpeg tiff gst-plugins-base"
PR = "r4"
EXTRA_OECONF = "--disable-gnome-keyring --disable-libsoup --disable-exiv2 --disable-clutter"
inherit gnome pkgconfig
SRC_URI[archive.md5sum] = "97fc13221b0c5d80c27a2e25a3a3ac6f"SRC_URI[archive.sha256sum] = "cf809695230ab8892a078be454a42ade865754c72ec1da7c3d74d4310de54f1d"
SRC_URI += "file://parallel.patch"
do_install_append () {rm ${D}${libdir}/${BPN}/extensions/*.a
}
FILES_${PN} += "${datadir}/icons"FILES_${PN} += "${libdir}/${BPN}/extensions/*.so \ ${libdir}/${BPN}/extensions/*.extension"FILES_${PN}-dev += "${libdir}/${BPN}/extensions/*.la"FILES_${PN}-dbg += "${libdir}/${BPN}/extensions/.debug/"
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Modification d'une recette en delta
FILESEXTRAPATHS_prepend := "${THISDIR}/${P}:"
dirs755 += " ${localstatedir}/volatile/mqueue"
volatiles += "mqueue"
SRC_URI += "file://root-profile"
CONFFILES_${PN} += "/home/root/.profile"
do_install_append() {
install -m 0755 ${WORKDIR}/root-profile ${D}/home/root/.profile
}
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Les principales tâches d'une recette
Fetch : téléchargement des sources (http, ftp, svn, git ...)
Unpack : extraction des sources
Patch : application de patches additionnels fournis par la recette
Configure : configuration
Compile : compilation
Stage : installation dans le SDK
Install : installation dans un tampon local
Package : création du (des) paquet(s) binaire
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Anatomie d'une classe (qt4e)
QT4EDEPENDS ?= "qt4-embedded "DEPENDS_prepend = "${QT4EDEPENDS}"
inherit qmake2
QT_BASE_NAME = "qt4-embedded"QT_DIR_NAME = "qtopia"QT_LIBINFIX = "E"# override variables set by qmake-base to compile Qt/Embedded apps#export QMAKESPEC = "${STAGING_DATADIR}/${QT_DIR_NAME}/mkspecs/${TARGET_OS}-oe-g++"export OE_QMAKE_INCDIR_QT = "${STAGING_INCDIR}/${QT_DIR_NAME}"export OE_QMAKE_LIBDIR_QT = "${STAGING_LIBDIR}"export OE_QMAKE_LIBS_QT = "qt"export OE_QMAKE_LIBS_X11 = ""export OE_QMAKE_EXTRA_MODULES = "network"EXTRA_QMAKEVARS_PRE += " QT_LIBINFIX=${QT_LIBINFIX} "
# Qt4 uses atomic instructions not supported in thumb modeARM_INSTRUCTION_SET = "arm"
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Anatomie d'un package-group (packagegroup-core-tools-debug)
## Copyright (C) 2008 OpenedHand Ltd.#
SUMMARY = "Debugging tools"LICENSE = "MIT"
inherit packagegroup
PR = "r2"
PACKAGE_ARCH = "${MACHINE_ARCH}"
# For backwards compatibility after renameRPROVIDES_${PN} = "task-core-tools-debug"RREPLACES_${PN} = "task-core-tools-debug"RCONFLICTS_${PN} = "task-core-tools-debug"
MTRACE = ""MTRACE_libc-glibc = "libc-mtrace"
RDEPENDS_${PN} = "\ gdb \ gdbserver \ tcf-agent \ openssh-sftp-server \ rsync \ strace \ ${MTRACE} \ "
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Gestion du versionning hôte
2 niveaux de versionning :
Version du logiciel (gérée par l'équipe projet qui développe ce logiciel upstream)
Version de la recette (gérée par la communauté yocto)
Plusieurs recettes possibles pour un même logiciel (différentes versions du logiciel + svn/git)
Par défaut version la + élevée retenue – peut être contré par paramétrage au niveau distribution
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Gestion du versionning cible
Gestionnaire de paquets sur la cible :
Installation
Suppression
Upgrade
Gère les dépendances à l'installation - suppression
Gère les versions du logiciel + version de la recette :
Refus des downgrade sauf forçage
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Bon à savoir
Outil historiquement en mode console :
Mais apparition de version graphique : Hob
Plugin Eclipse : ADT
Prévoir beaucoup de disque et de temps CPU :
Génération de la toolchain + libc par yocto (temps CPU)
Conservation des étapes intermédiaires – optionnel mais utile – très gourmand en disque
Connaissance de Python : non obligatoire mais un + pour comprendre / développer des recettes
Connaissance des standards tels que autotools, pkgconfig etc... conseillée :
Plus du fait des logiciels gérés que de yocto lui même
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Bon à savoir
Ne pas négliger qu'il n'y a pas d'outil miracle :
Temps de prise en main initial
Courbe d'apprentissage pour passer par les stades :J'utilise
Je comprends
Je modifie / je crée
La documentation s'est professionnalisée (sur le site Web yocto et distribuée avec le code).
Se faire accompagner par un spécialiste : réduction du Time To Market
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