Yocto 프로젝트의 성능 최적화

빌드 캐시 활용

빌드 캐시는 Yocto 프로젝트에서 효율적으로 빌드를 최적화하고 시간과 자원을 절약하기 위해 매우 중요한 개념이다. Yocto 빌드 시스템은 빌드 아티팩트를 재사용하여 동일한 코드 변경에 대해 중복된 빌드를 피할 수 있도록 다양한 캐시 메커니즘을 제공한다. 이를 통해 빌드 시간을 단축하고 개발 주기를 가속화할 수 있다.

sstate 캐시

Yocto는 sstate 캐시(shared state 캐시)를 사용하여 이전에 빌드된 결과물을 재사용한다. 이 캐시는 빌드된 구성 요소들의 상태를 저장하여 동일한 구성 요소가 다시 빌드될 때 캐시된 결과물을 재활용할 수 있게 한다.

sstate 캐시의 주요 이점

속도 향상: 이미 빌드된 컴포넌트를 다시 빌드할 필요가 없으므로 빌드 시간이 크게 단축된다.
일관성 보장: 동일한 소스 코드와 설정으로 빌드할 때 항상 동일한 결과를 얻을 수 있다.
디스크 공간 절약: 필요한 경우 sstate 캐시의 항목을 삭제하거나 정리하여 디스크 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

sstate 캐시 설정

sstate 캐시는 conf/local.conf 파일 내에서 설정된다.

SSTATE_DIR ?= "/path/to/sstate-cache"

이 디렉토리는 Yocto 빌드 시스템의 데이터나 빌드된 아티팩트를 사용할 수 있는 성능 최적화된 공유 상태 디렉터리(sstate)를 포함한다.

ccache

ccache는 C/C++ 컴파일러를 위한 캐싱 시스템으로, 동일한 컴파일 명령을 요청받을 때 이전 컴파일 결과를 재사용함으로써 컴파일 시간을 단축한다.

ccache 설정

ccache를 사용하기 위해서는 Yocto의 설정 파일(conf/local.conf)에 다음과 같이 설정할 수 있다:

INHERIT += "ccache"
CCACHE_DIR = "/path/to/ccache"

디스크 I/O 최적화

디스크 I/O는 빌드 시간에 큰 영향을 미칠 수 있는 요인 중 하나이다. Yocto는 데이터를 많이 읽고 쓰기 때문에 빠른 디스크나 로컬 SSD를 사용하는 것이 좋다.

tmpfs 사용

임시 파일 시스템(tmpfs)을 빌드 디렉토리로 사용하면 디스크 I/O 병목을 줄일 수 있다.

TMPDIR = "/path/to/tmpfs"

이렇게 설정하면 빌드 중 생성되는 임시 파일이 RAM 디스크에 저장되어 빠른 접근이 가능한다.

Parallelism

병렬 빌드를 통해 빌드 시간을 더욱 단축할 수 있다. Yocto는 기본적으로 병렬 빌드를 지원하며, CPU 코어 수에 따라 병렬 작업을 수행할 수 있다.

병렬 빌드 설정

conf/local.conf 파일에서 다음과 같은 설정을 통해 병렬 빌드의 수준을 조절할 수 있다:

BB_NUMBER_THREADS ?= "number_of_cores"
PARALLEL_MAKE ?= "-j number_of_cores"

이 설정은 Yocto 빌드 시스템과 Makefile이 병렬로 작업을 수행하도록 한다.

네트워크 캐시 활용

Yocto 프로젝트에서 네트워크를 통해 추가적인 캐시 옵션을 활용할 수도 있다. 예를 들어, PREMIRRORS나 MIRRORS 옵션을 사용하여 소스 파일을 다운로드할 때 네트워크 캐시를 이용할 수 있다.

PREMIRRORS 설정

PREMIRRORS는 소스 파일을 다운로드하기 전에 검토할 미러 목록을 정의한다. 이를 통해 원격 서버에서 소스를 다운로드하기 전에 보다 가까운 미러에서 소스를 다운로드할 수 있다.

PREMIRRORS = "\
    git://.*/.* file:///path/to/local/mirror/ \n \
"

MIRRORS 설정

MIRRORS 옵션은 소스를 가져오지 못했을 때 대체할 미러 목록을 정의하는 데 사용된다. 이는 소스가 지정된 원본 위치에서 사용할 수 없을 때 유용하다.

MIRRORS = "\
    git://.*/.* http://backupmirror.org/sources/ \n \
"

기타 최적화 기법

PACKAGE_CLASSES 설정

Yocto 프로젝트에서 생성하는 패키지 유형을 조정하여 빌드 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, deb 대신 ipk 패키지를 사용하면 보다 빠른 패키지 빌드가 가능한다.

PACKAGE_CLASSES ?= "package_ipk"

빌드 타입 지정

빌드 유형을 지정하는 것도 중요한 최적화 요소이다. 개발 중 빠른 빌드를 위해 디버그 정보를 포함하지 않는 -O2 최적화를 사용할 수 있다.

DEBUG_BUILD = "0"

INHERIT 옵션

기본적으로 Yocto는 특정 기능을 추가하는 많은 클래스 파일을 inherit한다. 필요 없는 기능을 제거하면 빌드가 최적화될 수 있다.

INHERIT_remove = "rm_work"

BitBake 캐시

BitBake는 메타데이터를 캐시한다. 이 캐시는 파일 시스템의 $HOME/.bitbake 디렉토리에 저장된다. 캐시가 없거나 오래된 경우, BitBake는 재구성을 시도하므로 최신 상황을 유지하는 것이 중요하다.

TUNE_FEATURES 설정

프로세서 아키텍처에 맞춘 최적화도 매우 중요하다. TUNE_FEATURES 변수를 사용하여 특정 하드웨어 최적화를 설정할 수 있다.

TUNE_FEATURES = "arm armv7a"

외장 스크립트 사용

외장 빌드 스크립트를 사용하면 빌드 프로세스를 더 세밀하게 제어하고 특정 작업을 병렬 처리할 수 있다.

bitbake -c clean myimage
bitbake myimage

스크립트를 실행하여 전체 빌드 프로세스를 최적화할 수 있다.

Yocto 프로젝트의 성능을 최적화하기 위해서는 다양한 캐시 메커니즘(sstate, ccache 등)을 활용하고, 디스크 I/O와 네트워크 설정을 최적화하며, 병렬 빌드 옵션을 적절히 조정하는 것이 중요하다. 이를 통해 빌드 시간을 줄이고, 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. Yocto의 설정 파일인 local.conf 파일을 적절하게 구성하여 이러한 최적화 옵션을 적용하면 개발의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.