EmbeddedLinuxDevelopmentLinks

Embedded Linux Development Links

～i.MX8で学ぶ～ 組み込みLinuxハンズオン・セミナ 参加者向けリンク集

2024年12月3日更新（修正版テキスト対応版）

https://interface.cqpub.co.jp/linux-hands-on/

この文書のページ： https://ahidaka.github.io/EmbeddedLinuxDevelopmentLinks/

ソースコード： https://github.com/ahidaka/EmbeddedLinuxDevelopmentLinks

ハンズオン

ハンズオン中にオンラインで参照、使用するリンクとコマンド集です。

コマンドは必ず行頭に、入力対象のコマンドプロンプトがあるのでご注意ください。

エディタ は nano vi/vim emacs が利用出来ます。

WSL からコマンドプロンプトに戻る

$ exit

WSLの再起動

$ sudo shutdown -r now

WSLの終了

$ sudo shutdown -h now

後に以下を実行。

> wsl --shutdown

システムの起動

ツールとファームウェアの入手

ファームウェア書き込み (UUU)

電源側USBケーブルだけを接続した状態（コンソールUSBは取り外し）で、コマンドプロンプトを起動して、UUUコマンドでファームウェアを書きこみます。

> uuu -b emmc_all u-boot-maaxboard-8ulp.imx avnet-image-full-maaxboard-8ulp.wic

ssh からのログイン

IPアドレス調査。

$ ip a

LED制御

sysfs LED ディレクトリ。

# cd /sys/class/leds
# ls

ledblue ディレクトリの中を確認。

# ls ledblue

赤と緑を点灯。

# echo 0 > /sys/class/leds/ledblue/brightness
# echo 1 > /sys/class/leds/ledgreen/brightness
# echo 1 > /sys/class/leds/ledred/brightness

Maaxboard 電源断

# shutdown -h now

コンソールの Power down メッセージを確認後、電源側USBコネクターを切断して下さい。

ハンズオン環境

ドライバ開発で使う

動作環境の構築手順は、ハンズオン環境構築 資料として公開しています。 https://github.com/ahidaka/BuildingWSLEmbeddedLinux

WSL 環境確認

最新版へのシステムの更新と、treeコマンドのインストール確認。

$ cd
$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade
$ sudo apt install tree -y

ディレクトリ構成

$ ls ~/linux-imx
$ ls ~/toolchain
$ ls ~/toolchain/rm-gnu-toolchain-12.2.rel1-x86_64-aarch64-none-linux-gnu
$ ls ~/imx-yocto-bsp
$ ls ~/imx-yocto-bsp/sources/
$ ls ~/imx-yocto-bsp/maaxboard-8ulp/build/

ドライバ・モジュールの開発

ダウンロード

WSL上に作業ディレクトリ（以降 work）を作成してダウンロード。

$ mkdir work; cd work;
$ git clone https://github.com/ahidaka/HelloLinuxDriver.git
$ git clone https://github.com/ahidaka/SysfsLedController.git
$ git clone https://github.com/ahidaka/GeneralIoTModules.git

wgetでダウンロード入手。

$ cd ~/work
$ wget http://www.devdrv.co.jp/download/tse/202409yocto/CROSS_ENV
$ wget http://www.devdrv.co.jp/download/tse/202409yocto/send_udp.ko.xz

準備用の事前ビルド

$ cd ~/work
$ source CROSS_ENV
$ cd SysfsLedController/sysfs_led; make
$ cd ~/work/GeneralIoTModules/udp; make
$ cd ~/work; tar xJvf send_udp.ko.xz

AI コーディング

Greeting ドライバ

Windows copilot プロンプトのサンプル

こんちは！あなたは優秀なLinuxカーネルに詳しいIoTプログラマーです。
初心者用の学習用に、単純な演習用のLinuxローダブルモジュールを次の条件で作成してください。
1. モジュール名は、greeting.ko とします。
2. ローダブルモジュール用のsysfs パラメータとして"debug" というint型の値、初期値'0'を持ちます。
3. 起動時にprintkで"Greetings! debug=%d" というメッセージで、debug パラメータの値を表示します。
4. Linuxカーネル 6.2 でビルドするためのMakefileも同時に出力します。

応答。

greeting.c

「実際の画面を参照してください」

Makefile

「実際の画面を参照してください」

ありがと。試してみます。

ここで、実際にビルドして、ファイル転送後、ロードして動作確認します。

ソースファイルの書き出し（Windows）

$ cat > greeting.c

$ cat > Makefile

ソースコード修正とビルド（WSL Tera Term）

この時 Makefileがセルフコンパイル用記述の場合は、カーネルディレクトリ参照定義を $(KDIR) に修正します。 またMakefileの字下げ行頭文字が「タブ」である点に十分注意します。

    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

の記述を以下の様に修正。行頭をタブに変更することを忘れずに。

    make -C ＄(KDIR) M=$(PWD) modules

ビルドします。

$ make

Makefileの解説

以下で greeting の全ソースコードを公開しています。

https://github.com/ahidaka/GreetingLinuxDriver

モジュール転送（WSL）

Maaxboardに転送。 192.168.51.154 はMaaxboard のIPアドレスです。実際のアドレスに書き換えます。

$ scp greeting.ko root@192.168.51.154:

または

$ rsync -e ssh -a greeting.ko root@192.168.51.154:

ロード・実行（Maaxboard）

# cd
# insmod greeting.ko debug=5

Windows copolot

ビルド、転送、ロード、動作確認した後のお礼。

ありがと。一発で完璧に動きました！すごいです。感激です。

ジョーク！

エッヘン。すごいだろう！と言って自慢してみてください。

他のローダブルモジュール

前述の手順でビルドした、次の4種類のカーネルモジュールを使用して、ローダブルモジュールの取り扱いを確認します。HelloLinuxDriver リポジトリのモジュールは元、インターフェース2005年7月号掲載 のサンプルドライバーが元ですが、Copilotの助けでカーネル6.xに移植しました。

Use Repository Folder target 説明
- HelloLinuxDriver hello hello.ko デバッグメッセージ
- HelloLinuxDriver hello hello_m.ko 複数ソース
- HelloLinuxDriver hello params.ko 様々なモジュール・パラメータ
- HelloLinuxDriver schedule kthread.ko Kernel Thread
- HelloLinuxDriver schedule period.ko 定期実行 Kernel Thread
- HelloLinuxDriver schedule tasklet.ko tasklet
- HelloLinuxDriver schedule workq.ko 汎用 Workqueue
- HelloLinuxDriver schedule workq2.ko カスタム Workqueue
Yes SysfsLedController sysfs_led sysfs_led_lib.ko sysfsLEDライブラリ
Yes SysfsLedController sysfs_led sysfs_led_test.ko sysfsLED実行
Yes GeneralIoTModules udp send_udp.ko UDP汎用ファイル送信
Yes GeneralIoTModules udp receive_udp.ko UDP汎用ファイル受信

sysfs_led

sysfs_led ハンズオン

モジュール転送（WSLで操作）

WSLのコマンドプロンプトで操作して、Maaxboardに転送。 192.168.51.154 はMaaxboard のIPアドレスです。実際のアドレスに書き換えます。

$ scp sysfs_led_lib.ko root@192.168.51.154:
$ scp sysfs_led_tesl.ko root@192.168.51.154:

または

$ rsync -e ssh -a  sysfs_led_lib.ko root@192.168.51.154:
$ rsync -e ssh -a  sysfs_led_tesl.ko root@192.168.51.154:

ロード（Maaxboard）

# insmod sysfs_led_lib.ko
# insmod sysfs_led_test.ko

実行（Maaxboard）

SYSFSパラメータにパターンを出力して確認。

# echo 1 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern
# echo 2 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern
# echo 3 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern
# echo 4 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern
# echo 7 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern
# echo 0 > /sys/module/sysfs_led_test/parameters/pattern

send_udp/receive_udp

ハンズオン：送受信とも Maaxboard

送受信ともMaaxboard：モジュール転送（WSL）

WSLのコマンドプロンプトで操作して、モジュールをMaaxboardに転送。 192.168.51.154 はMaaxboard のIPアドレスです。実際のアドレスに書き換え。 テキストファイル中にsend_udd.ko とあるのは、send_udp.ko の間違いです。

$ scp send_udp.ko root@192.168.51.154:
$ scp reseive_udp.ko root@192.168.51.154:

または

$ rsync -e ssh -a  send_udp.ko root@192.168.51.154:
$ rsync -e ssh -a  reseive_udp.ko root@192.168.51.154:

送受信ともMaaxboard：ロード（Maaxboard）

Maaxboardでロード。

# insmod send_udp.ko debug=1
# insmod receive_udp.ko debug=1

送受信とも Maaxboard：実行（Maaxboard）

SYSFSのdataパラメータを使用して、データ送信後、次に受信。

# echo "This is test send data." > /sys/module/send_udp/parameters/data
# cat /sys/module/receive_udp/parameters/data

実行時にシリアルコンソールのデバッグログ出力確認。 syslog出力確認。

# tail /var/log/syslog

ハンズオン：送信はWSL 受信はMaaxboard

送信はWSL 受信は Maaxboard：モジュール転送（WSL）

WSLのコマンドプロンプトで操作して、受信モジュールをMaaxboardに転送。 192.168.51.154 はMaaxboard のIPアドレスです。実際のアドレスに書き換え。

$ scp reseive_udp.ko root@192.168.51.154:

または

$ rsync -e ssh -a  reseive_udp.ko root@192.168.51.154:

送信はWSL 受信は Maaxboard：ロード（WSLとMaaxboard）

$ cd ~/work
$ sudo insmod send_udp.ko debug=1

Maaxboardでロード。

# insmod send_udd.ko debug=1

送信はWSL 受信は Maaxboard：実行（WSLとMaaxboard）

SYSFSのdataパラメータを使用して、データを送信後、受信。

192.168.51.154 はMaaxboard のIPアドレスです。実際のアドレスに書き換え。

$ sudo echo 192.168.51.154 > /sys/module/send_udp/parameters/ip
$ sudo echo "This is test send data." > /sys/module/send_udp/parameters/data

Maaxboard 受信。

# cat /sys/module/receive_udp/parameters/data

シリアルコンソールのデバッグログ出力確認。syslog出力を確認。

# tail /var/log/syslog

Yocto Project レシピ作成手順のハンズオン

ビルド環境設定

$ cd ~/imx-yocto-bsp
$ source sources/poky/oe-init-build-env maaxboard-8ulp/build

この、oe-init-build-env の呼び出しで、build ディレクトリに移動します。

最初の独自レイヤーを作成・追加する

~/imx-yocto-bsp/maaxboard-8ulp/build$ ディレクトリに移動したことを確認して、最初に meta-greeting レイヤーを作成します。

$ bitbake-layers create-layer meta-greeting

つづいて。

$ bitbake-layers add-layer meta-greeting

tree コマンドで確認。

$ tree meta-greeting

layer.conf の内容確認。

$ cat meta-greeting/conf/layer.conf

example_0.1.bb ファイル確認。

$ cat meta-greeting/recipes-example/example/example_0.1.bb

レシピを作成する

example レシピを削除。

$ cd meta-greeting
$ rm -rf recipes-example

フォルダ作成。

$ mkdir -p recipes-greeting/greeting
$ cd recipes-greeting/greeting
$ mkdir files

レシピファイルのコピーと編集

$ cp ~/imx-yocto-bsp/sources/poky/meta-skeleton/recipes-kernel/hello-mod/hello-mod_0.1.bb greeting_0.1.bb

エディタで編集します。

テキスト22ページ 3.3.1.1. レシピファイルのコピーと編集 に編集内容の抜けがありましたので、修正掲載します。 以下の部分、最後の kernel-module-greeting の行の修正が抜けていました。

前略
LICENSE = "MIT"
LIC_FILES_CHKSUM = "file://${COMMON_LICENSE_DIR}/MIT;md5=12f884d2ae1ff87c09e5b7ccc2c4ca7e"

inherit module

SRC_URI = "file://Makefile \
           file://greeting.c \
          "

S = "${WORKDIR}"

# The inherit of module.bbclass will automatically name module packages with
# "kernel-module-" prefix as required by the oe-core build environment.

RPROVIDES:${PN} += "kernel-module-greeting"

参考：greeting.c ソースをGitHubから取得する場合

以下の clone コマンドで取得します。Copilotで作成して動作確認済の場合は不要です。

$ cd
$ git clone https://github.com/ahidaka/GreetingLinuxDriver.git

cp コマンドで greeting.c ソースコードだけをコピーします。

cd ~/imx-yocto-bsp/maaxboard-8ulp/build
$ cp ~/GreetingLinuxDriver/greeting/greeting.c meta-greeting/recipes-greeting/greeting/files

Makefile のコピーと編集

Makefileファイルをコピー、先頭行のターゲット名だけを変更して利用。

$ cp ~/imx-yocto-bsp/sources/poky/meta-skeleton/recipes-kernel/hello-mod/files/Makefile meta-greeting/recipes-greeting/greeting/files

修正前のMakefileの1行目

obj-m := hello.o

修正後のMakefileの1行目

obj-m := greeting.o

レイヤー追加の記述

local.conf の修正

local.conf 編集。

...前略...
CONF_VERSION = "2"

IMAGE_INSTALL:append = " greeting"
...後略...

単一レシピだけのbitbake

bitbake greeting

エラー発生。

 md5 checksum is 0835ade698e0bcf8506ecda2f7b4f302

「checksum is 」 で指摘の値をコピーして書き換え。

$ bitbake greeting

bitbake 出力の、デバッグシンボル付きのローダブルモジュールの場所

./work/maaxboard_8ulp-poky-linux/greeting/0.1-r0/greeting.ko

シンボル削除済のローダブルモジュールの場所

./sysroots-components/maaxboard_8ulp/greeting/lib/modules/6.1.22+g78ce688d5a79/extra/greeting.ko

動作確認

core-image-minimal 作成

core-image-minimal は、最小構成でビルドするために poky で指定されている包括的なレシピです。

$ bitbake core-image-minimal

作成される転送用のROMイメージ。

~/imx-yocto-bsp/maaxboard-8ulp/build/tmp/deploy/images/maaxboard-8ulp/core-image-minimal-maaxboard-8ulp.wic

core-image-minimal 動作確認

■ Maaxboard 電源断

# shutdown -h now

■ ファームウェア・コピー

cp ~/imx-yocto-bsp/maaxboard-8ulp/build/tmp/deploy/images/maaxboard-8ulp/core-image-minimal-maaxboard-8ulp.wic /mnt/c/FIRM

■ ファームウェア書き込み

電源切断後、ジャンパピンを設定し直して、USB電源ケーブルだけの接続 としてMaaxboard の電源を入れてファームウェアをMaaxboard に書き込みます。

> uuu -b emmc_all u-boot-maaxboard-8ulp.imx avnet-image-full-maaxboard-8ulp.wic

■ 動作確認

Maaxboard にファームウェア書き込み完了後は、ジャンパピンを設定し直して、USB電源ケーブルだけとシリアルコンソールケーブルの両方を接続して電源を入れて、動作確認します。

ハンズオン時間の都合上、小規模ルートファルシステムの core-image-minimal レシピで bitbake したため、Maaxboard では sshdが動作しない点に注意してください。

# depmod -a
# modprove greeting

シリアルコンソールで、以下のメッセージ出力を確認します。

greeting: loading out-of-tree module taints kernel.
Greetings! debug=0

greeting.ko は次の場所にインストールされています。

/lib/modules/6.1.22+g78ce688d5a79/extra/greeting.ko

追加の課題

時間がある方は、同様に追加するレシピ名を receive-udp として、meta-receive-udp を作成、追加して動作確認します。

$ bitbake-layers create-layer meta-receive-udp
$ bitbake-layers add-layer meta-receive-udp

bitbake コマンド。

$ bitbake core-image-minimal

bitbake 再実行時のキャッシュクリア

追加レシピの内容や追加ファイルの内容に誤りがあった場合は、再度 bitbake し直してもデータがキャッシュされているため、作成されるイメージが変更されません。この問題に対応するために、再度 bitbake する際に、古いキャッシュをクリアする方法を説明します。

キャッシュクリアは、bitbake 対象の該当レシピの最小のもので実行します。例えば今回のハンズオンで、bitbake core-image-minimal を再度実行する場合でも、その前に動作確認として実行した、テキスト23ページ 3.3.3. 単一レシピだけのbitbakeからやり直します。その際にキャッシュをクリアするための

$ bitbake -c cleansstate greeting

と -c cleansstate オプションを付けて bitbake を実行します。

core-image-minimal を再実行する場合は、続いて、

$ bitbake core-image-minimal

レシピの内容やレシピに含まれるファイルを修正、変更した場合は、この様にして何回でもレシピの内容を修正しながら、bitbake を試すことが可能です。

参考資料

ハンズオン環境

This site is open source. Improve this page.