Creating tailored OS images for embedded systems using Yocto

Abstract

There is no doubt that technology is more and more important in our lives and it has been possible to watch its rapid evolution over the last decades. As a consequence, embedded systems become progressively more important and present in everyday life. These embedded systems are responsible for the task performance of the vast majority of modern devices, both personal and industrial. By many defined as the combination of hardware and software, to perform a specific task, embedded systems must have a suitable operating system to do so. These operating systems differ from regular OS as they have a high level of customization without compromising their viability and efficiency. However, the knowledge required to use these tools is vast, making it impossible for most consumers to use them. To facilitate its usage, an abstraction layer is provided through a GUI. The hardware normally present in an embedded system is limited, making it necessary to create this software to ensure resource efficiency and make the most of it. This requires choosing which of the system features to use and which ones are not needed and can be eliminated. This customization can be performed by various tools available in the market such as Yocto. Through the usage of this tool, the system can be built only with the necessary characteristics to fulfill the desired purpose for the final project. The customization of this embedded system through the Yocto tool is accomplished through a text menu, file modification, and shell scripts. The goal of this dissertation is to automate the entire process making it possible to fully customize an image for an embedded system but with a reduced learning curve through an User-friendly graphical interface.

É indiscutível que a tecnologia é cada vez mais importante nas nossas vidas, tendo sido possível assistir á sua rápida evolução nas últimas décadas. Como consequência os sistemas embebidos tornaram-se progressivamente mais importantes e presentes no quotidiano, sendo responsáveis pelo desempenho de tarefas da grande maioria dos dispositivos modernos, tanto a nível pessoal como industrial. Definido por muitos como a combinação entre hardware e software (com o objetivo de desempenhar uma tarefa específica) os sistemas embebidos têm de possuir um sistema operativo adequado para tal. Estes sistemas operativos diferenciam-se dos SO regulares, pois apresentam um grande nível de customização sem pôr em causa a sua viabilidade e eficiência. Todavia, o conhecimento necessário para a utilização destas ferramentas é enorme, impossibilitando a sua utilização por grande parte dos consumidores. O hardware presente num sistema embebido é limitado, tornando necessário a criação deste software com o propósito de garantir a eficiência dos recursos e tirar o melhor proveito dos mesmos. Para tal, é necessário escolher quais as funcionalidades do sistema que devem ser utilizadas e quais são desnecessárias e podem, por isso, ser eliminadas. Esta customização pode ser realizada por diversas ferramentas existentes no mercado como o caso do Yocto. Utilizando esta ferramenta, é possível que o sistema seja construido apenas com as caraterísticas necessárias para o cumprimento do propósito para o sistema final. A personalização deste sistema embebido através da ferramenta Yocto é realizado através de um menu de texto, alteração de ficheiros e shell scripts, o que pode não ser intuitivo para todos os utilizadores. O tópico desta dissertação é a automatização de todo este processo, de modo a possibilitar a total customização de uma imagem para um sistema embebido, mas com uma linha de aprendizagem reduzida através de uma interface gráfica de fácil compreensão.