ちっちゃいSoCであそびたい、その名はLicheePiNanoその２~ときどきRaspberryPi~

Transcript

1. 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　
2. 2 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
3. 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
4. 4 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
5. 5 ( 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
6. 6 ( 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)
7. 7 ( 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？
8. 8 ( 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 1
9. 9 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
10. 10 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？
11. 11 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
12. 12 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
13. 13 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
14. 14 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
15. 15 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
16. 16 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
17. 17 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
18. 18 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
19. 19 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
20. 20 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
21. 21 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
22. 22 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
23. 23 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…
24. 24 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！
25. 25 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