組込みOS最前線 #2 Yoctoを使った組込みLinuxの開発方法

組込みOS最前線 #2「OSS的製品開発」セミナーに参加した記者による各セッションのレポートをお届けします。

組込みLinuxの開発方法

サイバートラストでは、IoTや組込みLinuxの最新動向を紹介するセミナーを開催しています。組込み機器におけるLinux OSの利用を推進するために、組込みOSや関連技術、コミュニティの動向などを共有することを目的にしたものです。

ここでは、セミナーシリーズ「組込みOS最前線」の第2回として開催された「OSS 的製品開発セミナー」から、山根大典氏によるセッション「組込みLinuxの開発方法」の模様をレポートします。

山根氏のセッションでは、Yoctoプロジェクトのツールを使った組込みLinuxのビルドの方法が解説されました。

カスタムLinuxを開発するためのOSS群

山根氏はまず、Yocto Projectについて説明しました。Yocto Projectは、組込み用カスタムLinuxを開発するためのオープンソースソフトウェア（OSS）群です。組込みLinuxをビルドするための環境を提供しています。CPU非依存で、ソースコードベースのためボードにあわせて最適化でき、クロスコンパイル環境（SDK）も提供されることを、山根氏は特徴として紹介しました。

Yocto Projectの中心となる共通要素として、リファレンス用のビルドシステム「poky」と、ビルドエンジンの「bitbake」があります。「Yocto Projectは、組込み向けLinuxディストリビューションだと説明されることもあるが、実際はもっと広い範囲を指している」と山根氏はコメントしました。

Yocto Projectの成果を使って組込みLinuxをビルドするときには、bitbakeがレシピ（手順書）を元に処理を実行します。bitbakeはレシピを解析し、ソースコードをダウンロードして展開し、パッチを適用し、コンパイルしてパッケージ化します。

そのほか、bitbakeではレイヤーごとにレシピを用意し、レイヤーを重ねることで既存のレシピをカスタマイズできることも、山根氏は紹介しました。

Renesas BSPを使った実際のビルド手順

続いて、Renesasのボードをターゲットに、Renesas BSPを使った組込みLinuxをビルドする実際の手順を山根氏は解説しました。

ターゲットはRenesas Salvator-X boardで、ホストPCのOSはUbuntu 16.04です。

まずホストPCに、必要なプロプライエタリソフトウェアやパッケージをインストールします。続いて、gitを使い、poky本体や、Linaroのツールチェイン、meta-openenbedded、meta-renesasをダウンロードします。その上で、ターゲットのプロプライエタリソフトウェアをダウンロードするところまでが準備となります。

準備ができたらビルド環境をセットアップします。これには、BSPが提供するサンプルから目的にあった設定ファイルを元に、ターゲットのアーキテクチャやインストールするパッケージなどを設定します。

そのうえでビルドを実行します。Renesas BSPでは、最低限の機能のみのcore-image-minimalをはじめ、複数種類のイメージのビルドに対応しています。

ビルドが完了すれば、生成物がいろいろできます。そのうちLinuxの起動に必要なバイナリとして、カーネルイメージ、デバイスツリー（ハードウェア情報）、rootfs、ブートローダーの4つがあると山根氏は説明しました。

そして、これらのバイナリから起動する方法として、TFTPブードとeMMC/SDカードブートを山根氏は挙げました。