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ちっちゃい SoC であそびたい、
その名は Lichee Pi Nano
その２
~ ときどき Raspberry Pi~
OSC Spring
2021/03/06
reodon@ 鹿児島らぐ
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発表の流れ
1) 自己紹介
2) 前回発表のおさらい
3) 今回ためしたこと
1) はんだ付け
2) RaspberryPi パート
1) Buildroot を試す
2) U-Boot で mainline kernel を起動
4) まとめ
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自己紹介
名前 ： reodon
職業 ：エンジニア
Twitter ： reodon@reodon2
・組み込み初心者， Rustの勉強中です
・鹿児島のエンジニアサークル「ヒラマサ」で
Flutterの勉強中です
・趣味
- 運動，アニメ鑑賞，数学
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前回発表のおさらい
1) なぜ LicheePiNano か？
2) LicheePiNano の概要
3) LicheePiNano で実現したいこと
4) LicheePiNano で試したこと
●
起動確認
●
Ｌチカ
●
温湿度センサー
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( 復習 ) なぜ LicheePiNano か？
●
Linux名刺の記事に触発さ
れた方に，教えていただ
いた
– 仮想シリアルポート経由で
Linux が動く
– 材料費は約 315 円
●
同じ CPU(Allwinner
F1C100s) が乗っている
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( 復習 ) LicheePiNano の概要
●
SD カードサイズの超小型
Linux 開発ボード
– ARM9 プロセッサを搭載
– メモリは 32MB
●
お手頃価格
– 1,000 円 ( 秋月電子 )
– 1,045 円 (SwitchScience)
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( 復習 ) LicheePiNano で実現したいこと
●
スマートホーム
– 課題
●
洗濯物を乾かすために扇風機やエアコンを使用
●
乾いたら電源を OFF
– 解決策
●
LicheePiNano に温湿度センサーを付けてモニター
●
湿度がしきい値を下回ったら電源を OFF
– 問題点
●
LicheePiNano をネットワークに接続する方法がわからない
– 赤外線の発信モジュールを付ければエアコンの操作はできるかも？
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( 復習 ) LicheePiNano で試したこと
●
(成功！) 起動確認
– プリインストールされているLinuxに，シリアル通信でログイン
●
(成功！) Lチカ
# echo 131 > /sys/class/gpio/export
# echo out > /sys/class/gpio/gpio131/direction
# echo 1 > /sys/class/gpio/gpio131/value
●
(失敗…) 温湿度センサー（DHT11）
# echo 131 > /sys/class/gpio/export
# echo in > /sys/class/gpio/gpio131/direction
# cat /sys/class/gpio/gpio131/value
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はんだ付け
●
USB から給電していたが， WiFi を使用するため
に USB ドングルを取り付けたい
●
GPIO のピンから給電すれば USB ポートが空く
●
はんだ付けに挑戦！
– 初めてではない，２回目
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はんだ付け成功！？
●
GPIO ピンへの
給電で起動
●
シリアル通信で
ログイン成功
●
他のピンは？
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以下， RaspberryPi パート
●
プリインストールされた Linux カーネルでは， WiFi-USB ド
ングルを使用できない
●
USB ホスト機能を有効にした Linux カーネルをビルドして
インストールする必要がある
●
前述の Linux 名刺の作者が「Das U-Boot」のリポジトリと
Linuxカーネルのリポジトリを公開してくれている
●
U-Boot も Buildroot も使ったことが無い！
– 情報が豊富な RaspberryPi 3 model B で試してみる
– 環境は Ubuntu LTS 20.04
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Buildroot (RasPi) 1 ／ 2
●
buildroot-2020.11.3 をダウンロードして展開
●
root ユーザのパスワードを admin に変更
$ cd buildroot-2020.11.3/
$ make raspberrypi3_64_defconfig
$ make xconfig
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Buildroot (RasPi) 2 ／ 2
$ make linux-menuconfig # 変更せず
$ make -j$(nproc)
$ sudo dd bs=4M
if=./output/images/sdcard.img
of=/dev/mmcblk0 conv=fsync
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起動成功！
●
Raspberry Pi 3 Model B に
SD カードを挿して電源を ON
● USER ： root
PASS ： admin
ログイン成功
# uname -a
Linux buildroot 5.4.72-v8 #1 SMP PREEMPT Fri
Mar 5 20:47:29 JST 2021 aarch64 GNU/Linux
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 1/9
●
Linux カーネル v5.11.2 を git clone
$ sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu
$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-
linux-gnu- defconfig
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 2/9
・有効にした設定
USB_LAN78XX,RFKILL,BRCMFMAC,RCMFMAC_PROTO_BCDC,BRCMFMAC_
PROTO_MSGBUF,BRCMFMAC_SDIO,BCMFMAC_USB,BRCMFMAC_PCIE,CFG
80211,CFG80211_REQUIRE_SIGNED_REGDB,CFG80211_USE_KERNEL_REG
DB_KEYS,CFG80211_DEFAULT_PS,CFG80211_DEBUGFS,CFG80211_CRDA_S
UPPORT,CFG80211_WEXT,ARCH_BCM2835,SERIAL_8250_BCM2835AUX,HW_
RANDOM_BCM2835,I2C_BCM2835,SPI_BCM2835,SPI_BCM2835AUX,PINCTRL
_BCM2835,BCM2835_THERMAL,BCM2835_WDT,,SND_BCM2835_SOC_I2S,M
MC_BCM2835,DMA_BCM2835,BCM2835_VCHIQ,SND_BCM2835,VIDEO_BCM2
835,BCM2835_MBOX,BCM2835_POWER,PWM_BCM2835,HW_RANDOM_BCM
2835,ROCKCHIP_DW_HDMI,ROCKCHIP_INNO_HDMI,ROCKCHIP_RK3066_HD
MI,DRM_SUN4I_HDMI_CEC,DRM_MSM_HDMI_HDCP,DRM_VC4_HDMI_CEC,H
DMI,FB_SIMPLE,LOGO,LOGO_LINUX_CLUT224
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 3/9
$ make -j$(nproc) ARCH=arm64
CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
olddefconfig
$ make -j$(nproc) ARCH=arm64
CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
$ make -j$(nproc) ARCH=arm64
CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- dtbs
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 4/9
$ git clone
https://github.com/raspberrypi/firmware.git
$ git clone
https://kernel.googlesource.com/pub/scm/linu
x/kernel/git/firmware/linux-firmware.git
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 5/9
●
SD カードのパーティション設定
– パーティション 1
●
Fat32, 64M
– パーティション 2
●
Ext4, 残り全て
● RasPi のファームウェアをパーティション 1 にコピー
– boot/ 以下
● Start*, fixup*, overlays/, bootcode.bin
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 6/9
● Linux カーネルをパーティション 1 にコピー
– arch/arm64/boot/Image
– arch/arm64/boot/dts/broadcom/bcm2837-
rpi-3-b-plus.dtb
●
ビルドした u-boot.bin をパーティション 1
にコピー
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 7/9
●
パーティション 1 に config.txt を作成
[all]
boot_delay=1
kernel=u-boot.bin
arm_control=0x200
upstream_kernel=1
audio_pwm_mode=0
enable_uart=1
gpu_mem=16
mask_gpu_interrupt1=0x100
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 8/9
● boot.cmd を作成
fatload mmc 0:1 ${kernel_addr_r} Image
fatload mmc 0:1 ${fdt_addr} bcm2837-rpi-3-b-plus.dtb
setenv bootargs dwc_otg.lpm_enable=0 earlyprintk
root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 rootwait
booti ${kernel_addr_r} - ${fdt_addr}
$ mkimage -C none -A arm64 -T script -d
./boot.cmd パーティション１ /boot.scr
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U-Boot で mainline kernel を起動 (RasPi) 9/9
●
ルートファイルシステムのビルド
– 参考にした Web ページでは Yocto を使用している
– 使い方がわからず，ここで断念…
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まとめ
●
Buildroot は恐くない，とても簡単
●
参考にした Web ページの手順をなぞっただけな
ので，知識を深めるために詳しく調査したい
– Buildroot の細かい設定など
●
U-Boot から mainline kernel の起動ができなかっ
たので，リベンジしたい！
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参考
●
Buildroot を試す
– 【Linux Tipsシリーズ】平凡なソフトウェア開発者
が自分Linuxを作ってみた - KUMICO
●
U-Boot で mainline kernel を起動
– raspberry pi 3 b+ and u-boot and mainline kernel,
and meta-fedora - φ(・・*)ゞ ｳｰﾝ カーネルとか
弄ったりのメモ