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ac6 >> ac6-training >> Cours en ligne >> Linux >> Linux embarqué avec Yocto Télécharger le catalogue Télécharger la page Ecrivez nous Version imprimable

oD1Y Linux embarqué avec Yocto

formateur
Objectifs
  • Comprendre l'architecture du système Linux
  • Créer et utiliser une chaîne de compilation (et développement) croisée
  • Apprendre à installer Linux sur votre matériel
  • Explorer l'architecture du système Linux
    • Démarrage de Linux
    • Initialiser le système
  • Installer les paquets existants sur la cible
  • Apprendre à installer Linux sur des puces flash
  • Utilisation et personnalisation de Yocto
  • Créer des plateformes Linux embarquées basées sur Yocto
  • Utiliser Yocto pour développer des composants
Les travaux pratiques sont effectués sur une carte ARM QEMU
Nous utilisons une version récente de "Kernel"
Nous utilisons une version récente de Yocto
Pré-requis
Environnement du cours
  • Cours théorique
    • Support de cours au format PDF (en anglais)
    • Cours dispensé via le système de visioconférence Teams
    • Le formateur répond aux questions des stagiaires en direct pendant la formation et fournit une assistance technique et pédagogique
  • Activités pratiques
    • Les activités pratiques représentent de 40% à 50% de la durée du cours
    • Elles permettent de valider ou compléter les connaissances acquises pendant le cours théorique.
    • Un PC Linux en ligne par stagiaire pour les activités pratiques
    • Exemples de code, exercices et solutions
    • Le formateur a accès aux PC en ligne des stagiaires pour l'assistance technique et pédagogique
    • Certains travaux pratiques peuvent être réalisés entre les sessions et sont vérifiés par le formateur lors de la session suivante
  • Une machine virtuelle préconfigurée téléchargeable pour les activités pratiques après le cours
  • Au début de chaque demi-journée une période est réservée à une interaction avec les stagiaires pour s'assurer que le cours répond à leurs attentes et l'adapter si nécessaire
Durée
  • Totale : 30 heures
  • 5 sessions de 6 heures chacune (hors temps de pause)
  • De 40% à 50% du temps de formation est consacré aux activités pratiques
  • Certains laboratoires peuvent être réalisés entre les sessions et sont vérifiés par le formateur lors de la session suivante

Première session
Linux overview
  • Linux
    • History
    • Version management
  • Linux architecture and modularity
  • Linux system components
  • The various licenses used by Linux (GPL, LGPL, etc)
Cross compiling toolchains
  • Pre-compiled toolchains
  • Toolchain generation tools
    • Crosstool-ng
    • Buildroot
  • Manual toolchain compilation
Exercise :  Creating a toolchain with crosstool-ng
Linux tools for embedded systems
  • Bootloaders (UBoot, Redboot, barebox)
  • C libraries (glibc, eglibc, uClibc)
  • Embedded GUIs
  • Busybox
  • Embedded distributions
The U-Boot bootloader
  • Introduction to U-Boot
  • Booting the board through U-Boot
    • Booting from NOR
    • Booting from NAND
    • Booting from eMMC
    • Multistage Boot
  • U-Boot environment variables
    • User-defined variables
    • Predefined variables
    • Variables substitution
  • The U-Boot minimal shell
  • U-Boot main commands
    • Booting an OS
    • Accessing flash chips
    • Accessing file systems (NFS, FAT, EXTx, JFFS2…)
  • The full U-Boot shell
    • Script structure
    • Control flow instructions (if, for…)
Exercise :  Booting the board on NFS, using pre-existing images
Deuxième session
Creating the embedded Linux kernel
  • Downloading stable source code
    • Getting a tarball
    • Using GIT
  • Configuring the kernel
  • Compiling the kernel and its modules
    • Modules delivered in-tree
    • Out-of-tree modules
  • Installing the kernel and the modules
  • The Linux BSP overview
    • Structure
    • Device Drivers
    • Device Tree
Exercise :  Configuring and compiling a target kernel for the target board
Creating a root file system
  • Packages
    • Various package build systems (autotools, CMake, …)
    • Cross-compiling a package
  • The all-in-one applications
    • Busybox, the basic utilities
    • Dropbear: encrypted communications (ssh)
  • Manually building your root file system
    • Device nodes, programs and libraries
    • Configuration files (network, udev, …)
    • Installing modules
    • Looking for and installing the needed libraries
    • Testing file system consistency and completeness
Exercise :  Configuring and compiling Busybox and Dropbear
Exercise :  Creating a minimal root file system using busybox and dropbear
The Linux Boot
  • Linux kernel parameters
  • The Linux startup sequence
  • Various initialization systems
    • busybox init
    • system V init
    • systemd
  • Automatically starting an embedded system
Exercise :  Boot Linux automatically starts a user application
Embedded file systems
  • Storage interfaces
    • Block devices
    • MTD
  • Flash memories and Linux MTDs
    • NOR flashes
    • NAND flashes
    • ONENAND flashes
  • The various flash file system formats
    • JFFS2, YAFFS2, UBIFS
  • Read-only file system
    • CRAMFS, SQUASHFS
  • Standard Linux file systems
    • Ext2/3/4, FAT, NFS
  • Ramdisks and initrd
    • Creating an initramfs
    • Booting through an initramfs
  • Choosing the right file system formats
  • Flashing the file system
Exercise :  Building an initrd root file system
Troisième session
Introduction to Yocto
  • Overview of Yocto
    • History
    • Yocto, Open Embedded and Poky
    • Purpose of the Yocto project
    • The main projects
  • Yocto architecture
    • Overview
    • Recipes and classes
    • Tasks
The Yocto build system
  • Build system objectives
    • Building deployable images
    • Layers and layer priorities
    • Directory layout
    • Configuration files (local, machine and distribution)
    • The bitbake tool
  • Using Yocto
    • Building a package
    • Building an image (root file system + u-boot + kernel)
  • Miscellaneous tools around Yocto
    • Yocto SDK
    • Extensible SDK
Exercise :  Building a root file system using Yocto
Exercise :  Use bitbake commands to build package & images
Exercise :  Building a root file system using Yocto
Exercise :  Build an extensible SDK for the generated image
Exercise :  Deploy the generated image
Yocto package recipes structure
  • Recipe architecture
    • Tasks
    • Task dependencies
    • Recipe dependencies
  • The bitbake language
    • Standard variables and functions
    • Classes and recipes
    • The base Yocto classes
    • Main bitbake commands
  • Adding a new layer
    • Layer structure
    • Various kinds of layers
Exercise :  Adding a new layer
Quatrième session
Writing package recipes for Yocto
  • Various kind of recipes and classes
    • Bare program
    • Makefile-based package
    • autotools-based package
    • u-boot
    • kernel
    • Out-of-tree module
  • Recipe creation strategies
    • From scratch
    • Using devtool
    • Using recipetool
    • From an existing, similar, recipe
  • Debugging recipes
    • Debugging recipe selection
    • Debugging dependencies
    • Debugging tasks
  • Defining packaging
    • Package splitting
  • Automatically starting a program
Exercise :  Writing a recipe for a local user-maintained package
Exercise :  Writing and debugging a package recipe for an autotools-based package
Exercise :  Starting a program at boot (systemd)
Modifying recipes
  • Customizing an existing package recipe (.bbappend)
  • Recipe dependencies
  • Creating and adding patches
    • Creating a patch for a community-provided component
    • Creating a patch for an user-maintained component
  • Defining new tasks
    • Task declaration
    • Coding tasks
Exercise :  Adding patches and dependencies to a community package
Exercise :  Adding a rootfsinstall task to directly copy the output of a user package in the rootfs image
Cinquième session
Creating new kinds of recipes
  • Creating classes
    • Creating new independent classes
    • Inheriting from an existing class
Exercise :  Create a class to generalize the “rootfsinstall” task
Creating a root file system
  • Building a root file system with Yocto
    • Creating a custom root file system
  • Writing an image recipe
    • Selecting the packages to build
    • Selecting the file system types
    • The various kinds of images
  • Inheriting and customizing images
    • Customizing system configuration files (network, mount points, …)
  • Users and groups management
  • Package management
    • rpm
    • opkg
Exercise :  Writing and building an image recipe
Exercise :  Add new users to the image
Exercise :  Create an image with package support for OTA deployment
Exercise :  Test OTA update on the generated image