内容简介

《Yocto项目实战教程：高效定制嵌入式Linux系统》从基础到高阶，系统化讲解Yocto项目的核心技术，涵盖Yocto项目概述、Linux系统架构、OpenEmbedded构建系统架构、元数据架构、BitBake、Poky核心组件、内核菜谱、BSP层定制、SDK开发等。结合大量实战示例，从QEMU、树莓派到NXP i.MX系列平台，循序渐进，帮助读者高效掌握Yocto项目的开发技能。

《Yocto项目实战教程：高效定制嵌入式Linux系统》可作为嵌入式Linux系统开发人员、技术爱好者的自学或参考资料，也可作为高校或培训机构相关课程的教材。

经常书评

在技术驱动产业变革的时代，嵌入式系统是智能终端与AI算法落地的核心支撑。然而，国内始终缺乏系统讲解嵌入式Linux构建方法的专业教材。本书进行了有力的补充，立足系统构建本质，深入剖析Yocto项目的工程机制，为技术团队在软硬件协同、产品交付与规模化部署中提供了高效可落地的路径指引。

毛世鑫

九天创新创始人、国家自然科学基金项目评审专家、新加坡南洋理工大学博士后、中国科学技术大学博士

在智能计算与数字经济深度融合的背景下，嵌入式系统已成为数字经济与智能产业升级的关键支撑。本书聚焦Yocto项目，深入剖析嵌入式Linux系统的高效构建，为智能制造、边缘计算、AI加速等应用提供了系统化的技术指南。

姚志文博士

华南师范大学数字经济系副教授

智能化与数据驱动重塑嵌入式系统边界，构建工具也在革新开发范式。本书围绕Yocto项目展开，将系统原理剖析与工程实践深度融合，精准平衡开发过程中的复杂性与可控性。这是一本面向智能时代开发者的参考书，兼具知识深度与体系化内容，为开发者提供了高价值的指引。

钟勇

佛山大学人工智能系教授

产业数字化深度推动嵌入式系统向灵活构建与可持续维护方向发展。Yocto项目已成为主流方案，广泛应用于智能终端、IoT与边缘计算场景。本书凝练工业级工程方法，覆盖开发至部署的所有关键环节，助力企业高效推进数字化转型。

刘雨沾

广东省异地商会联合会执行会长、星联智汇数字Al产业平台董事长

我们想基于Yocto项目来制作Linux系统时，当然可以咨询AI工具，但是得到的知识是零散的。本书所写的Yocto项目完整而成体系，是作者多年的经验凝聚而成的，作者为本书付出了极大的心血。

韦东山

深圳百问网科技有限公司创始人

在智能系统与计算优化的背景下，嵌入式技术成为提升计算效率的关键。本书基于Yocto项目，梳理了从底层构建到系统优化的核心方法，为嵌入式系统优化、智能计算调度与产业应用提供了重要的技术参考。

骆莙函博士

杭州师范大学数字经济系副系主任

科技成果转化的核心在于技术产业化，嵌入式系统是智能产业生态的关键支撑。本书以Yocto项目为核心，详解底层适配至系统优化全流程，助力企业及工程师实现国产芯片与智能终端高效适配，提供了产业化实践指南。

李家玉博士

广东省高校成果转化中心主任

高效的软件生态是嵌入式系统创新的核心。本书围绕Yocto项目，结合工程实践，系统解析关键技术，兼具理论与实战价值。在国产芯片和AI边缘计算蓬勃发展的当下，Yocto项目是嵌入式学习者与开发者不容错过的技术。

李建辉

佛山职业技术学院电子信息学院教授

试读

推荐序一

与作者相识多年，我们既是同学，也是志趣相投的挚友。一路走来，我们的交流始终围绕着技术。从嵌入式开发到开源生态，再到AI的融合应用，我们共同见证了技术的发展，也在各自的领域持续深入探索。在这一路上，我们最大的感触就是：技术的进步不仅仅是工具的演变，更是学习方式、实践路径和产业落地的全面升级。

当下，嵌入式开发正迎来新的浪潮，国产芯片、AIoT（人工智能物联网）、边缘计算的快速发展，让定制化的嵌入式Linux系统成为必然选择。而在这一领域，Yocto项目无疑是一款强大的工具，能够帮助开发者精准且高效定制嵌入式系统，以及优化软硬件协同。但Yocto项目的学习曲线陡峭且生态复杂，许多开发者在入门时都会遇到不小的挑战。

作者长期深耕Yocto项目，从技术学习到工程实践，再到社区分享，他不仅积累了丰富的经验，更具备将复杂问题系统化、结构化的能力。本书便是他这些年开发经验的凝练，不仅全面解析了Yocto项目的理论体系，还结合QEMU模拟器、树莓派教学开发板和恩智浦i.MX 8M Plus高端芯片的实战案例，为处于不同学习阶段的开发者提供了一条清晰可操作的学习路径。无论是刚入门的嵌入式工程师，还是希望深入掌握Yocto项目的资深开发者，相信你都能在书中找到值得拥有的内容。

在开源技术的持续推动下，嵌入式开发正呈现出生态融合、全球协作与技术共享的趋势。我们正处在行业变革的关键节点，未来的嵌入式系统开发不仅要适应国产芯片的软件生态演进，还需深度融合AI推理加速与软硬件协同优化。本书的亮点不仅在于技术讲解，更在于为国内开发者提供一条系统化的学习路径，帮助大家更高效地掌握Yocto项目，在嵌入式开发的浪潮中提升竞争力。

技术因分享而进步，产业因协作而繁荣。希望这本书能成为更多嵌入式开发者的学习指南，帮助大家少走弯路，提升效率，在国产芯片生态演进与智能计算时代抓住机遇。

王强

佛山市迪海网络科技有限公司董事长

推荐序二

在近二十年嵌入式产品开发和推广的过程中，我的工作一直围绕在如何让嵌入式工程师更快更好地开发产品。嵌入式技术作为电子信息产业的基础技术，近十年来在国内经历了飞速的发展。然而，当下国外已经普遍使用的Yocto项目相关技术，在国内仍然面临一些挑战：Yocto项目好用，但学习曲线陡峭；想学Yocto项目，但国内的资料和生态不成熟。这是当前国内开发者运用Yocto项目这把嵌入式领域的“瑞士军刀”时，常会面临的困境和挑战。

本书作者，我的好友孙杰，在国外求学多年后，又在世界500强企业从事嵌入式开发多年，至今仍在该领域深耕。得益于其出色的语言能力和规范且系统的工作环境，及多年Yocto项目的实战工作经历，他充分掌握了Yocto项目的开发精髓。在作者多年的博客生涯中，众多网友对其分享的Yocto项目相关文章给予了高度关注和广泛传播。在与众多开发者交流的过程中，他意识到开发者迫切需要一本系统且实用的Yocto项目使用指南。于是出于助力国内开发者更快更好地学习和使用Yocto项目的初心，作者写下了本书，分享他的专业知识和经验。

本书紧密结合Yocto项目的核心概念和实战案例，结构清晰、层次分明、由浅入深，将理论学习和实践应用有效结合。全书内容大体分为三个部分。

第一部分：系统并精要地介绍了Yocto项目基础框架与核心组件，包括元数据结构，BitBake构建引擎，Poky参考发行版，镜像菜谱和内核菜谱等关键知识点。受益于作者多年的深入研究，这些章节并不是直接地搬运官方知识或进行简单翻译，而是作者对Yocto项目完整知识体系的梳理和传递。

第二部分：以定制树莓派系统作为入门案例，讲述了BSP定制和SDK生成两个实战中常用的核心知识点，让初学者能以最低的学习成本快速学习和使用Yocto项目的核心技术。在实践中学习，结合前面章节的知识体系与树莓派广泛的应用基础，让Yocto项目实战的第一步做到了敏捷而有效。

第三部分：以NXP公司的i.MX 8M Plus芯片开发为案例，介绍了工业场景中系统开发的完整过程。这能有效地帮助开发者实现Yocto项目从入门到精通的过程，充分地体会和发挥Yocto项目的开发优势，帮助开发者实现高效进阶。

相信无论对于初学者还是有一定经验但需要进阶的开发者而言，通过本书各个章节的学习，都能真正敏捷且高效地使用Yocto项目实现嵌入式Linux系统的开发。

写作本序的时候，我正好在参加纽伦堡嵌入式展会。围绕嵌入式技术的未来发展，展商众多，观众如云，热闹非凡，这也体现了全球嵌入式技术发展如火如荼。相比于13年前嵌入式展会寥寥的中国面孔，在今年的嵌入式展会上，来自中国的芯片厂家和嵌入式产品方案公司已经占据了相当大的比例。各个展台关于AI嵌入式边缘应用的广泛尝试，机器人应用的深度探索，工业场景的性能跃迁，新能源汽车等热点方向的应用展示，吸引了大批观众驻足交流。

在嵌入式技术范围之内，世

前言/序言

本书基于笔者的实践经验，系统化讲解Yocto项目的核心知识，结合丰富的实战示例，帮助读者高效掌握Yocto项目的构建方法，并深入理解其应用与实践技巧。

嵌入式Linux系统的现状与挑战

随着科技的快速发展，嵌入式Linux系统已广泛应用于智能家居、工业控制、智能汽车等领域，并在AIoT、边缘计算、智能医疗等方向发挥着关键作用。其开源、灵活、可定制的特性，使其成为嵌入式设备的主流操作系统；市场需求持续增长，使其在智能设备中的核心地位不断加强。

然而，嵌入式Linux系统的开发面临诸多挑战。硬件生态碎片化导致适配和维护成本高昂，定制化需求要求针对启动速度、功耗、实时性、安全性进行深度优化，开发流程复杂，涉及内核裁剪、驱动适配、交叉编译、软件栈集成，且版本管理混乱，周期冗长。此外，软硬件协同优化难度大，不同平台资源受限，优化策略难以通用，进一步提高了开发门槛，使嵌入式Linux系统在智能设备中的核心地位面临更高的技术挑战。

应运而生的Yocto项目

面对嵌入式Linux系统开发中硬件适配复杂、定制化需求高、构建流程烦琐等挑战，Yocto项目提供了一套灵活、可扩展、自动化的构建工具集。它采用模块化架构、分层构建体系和软件栈管理机制，使开发者能够高效定制、优化和维护嵌入式Linux系统，可提高开发效率并降低适配成本。

Yocto项目汇聚了全球开发者的智慧，依托活跃的开源社区，不断优化和迭代，支持多架构、多平台的嵌入式Linux系统构建与定制。它持续提升跨平台适配能力、完善长期维护机制、增强系统稳定性和可复用性。随着技术演进，Yocto项目不断拓展应用场景，为日益复杂的嵌入式Linux系统需求提供更加高效、可靠的解决方案。

本书的定位与特点

Yocto项目已成为定制嵌入式Linux系统的主流工具，但由于构建体系复杂、配置灵活、调试难度大，其“难学易用”的特性让许多开发者望而却步。本书在官方文档的基础上，结合笔者多年的嵌入式开发经验，提炼核心理论框架，使其易读易懂。同时辅以大量实践案例，帮助读者系统化学习Yocto项目，快速掌握Yocto项目的基础知识与实战技巧。

本书以实践为导向，从基础到进阶、从理论到实战，循序渐进，全面剖析Yocto项目的架构与高阶应用。无论是初学者、进阶开发者，还是专注于底层技术研究的专家，本书都将成为系统学习Yocto项目的一站式指南，助您自信应对嵌入式Linux系统的定制与构建挑战。

Yocto项目在中国的现状与机遇

当前，Yocto项目已在全球范围内得到广泛认可和应用，但在国内的普及程度相对较低。国产芯片适配度不足、技术资料主要以英文为主、本地社区生态不成熟，使开发者在学习和应用Yocto项目时面临较高门槛。此外，尽管国产AI技术发展迅速，但AI设备的软件环境仍主要依赖厂商的专有SDK和BSP，不同平台的软件接口和适配机制存在差异，增加了系统维护和版本管理的复杂度。

随着国产芯片生态的持续优化，Yocto项目的本地化进程正在加速推进。同时，AI技术在边缘计算、智能设备等领域中的应用需求增长，对嵌入式Linux系统的定制、构建效率和长期维护提出了更高要求。Yocto项目凭借灵活的构建机制和广泛的硬件支持，正成为国产芯片和AI应用的重要支撑，将为嵌入式Linux系统的开发和维护提供高效、稳定、可扩展的解决方案。

总结与展望

本书旨在促进Yocto项目在国内的应用，帮助嵌入式开发者系统掌握其核心技术。通过系统化讲解与实践结合，降低学习门槛，使Yocto项目在国产芯片研发及更多嵌入式应用中发挥更大价值。

受限于编写周期和笔者的个人水平，书中难免存在疏漏与不足。如您在阅读过程中发现问题或有任何建议，欢迎交流探讨。相信在大家的共同努力下，Yocto项目将在国产芯片生态、AIoT和边缘计算等领域得到更广泛的应用，进一步推动嵌入式Linux系统生态的标准化与发展。

孙杰