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Beagleplay Labs 2

게시 2023/11/01
By Hve
10 분읽는 시간

TFTP를 이용한 통신

보드와 호스트간 랜선을 연결한 상태에서 진행한다

U-boot에서 네트워크 설정

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setenv ipaddr 192.168.0.100;
setenv serverip 192.168.0.1;
saveenv;

사용중인 ip segment와 겹친다면 다르게 설정한다

호스트에서 네트워크 설정

이더넷 포트를 꽂으면 enxxx형태로 나타나며, 쉽게 찾을수 있다

호스트가 가상머신 환경일 경우 VirtualBox 기준으로 네트워크 설정에서 어댑터에 브리지를 사용해 연결하는 것이 안정적이다. 가상머신에 바로 연결할 경우 TFTP 통신과 이후 NFS 루트시스템 마운트시 문제가 발생할 수 있다

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sudo ifconfig enp0s8 inet 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0

이후, 위 명령을 통해 ip 을 설정 할 수 있다

호스트에서 TFTP 서버 세팅

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sudo apt install tftpd-hpa

워킹스테이션에서 tftp를 설치한다

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sudo vim /etc/default/tftpd-hpa

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sudo service tftpd-hpa restart

적절하게 설정한 후 재시작한다

예시

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TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/tftp"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="--secure"

U-boot에서 TFFP로 파일 가져오기

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tftp 0x80000000 textfile.txt;

tftp로 워킹스테이션 파일을 0x80000000으로 가져온다

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md 0x80000000;

다음 명령으로 가져온 데이터를 확인한다

Flash hte bootloader onto eMMC memory (WIP)

WIP

리눅스 커널 가져오기

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cd
git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux
cd linux
git remote add stable https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux
git fetch stable

커널 Cross-Compiling

linux-6.4.x를 사용할 것이기 때문에 버전을 바꾼다

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cd ~/linux
git checkout stable/linux-6.4.y

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export PATH=$HOME/x-tools/aarch64-training-linux-musl/bin:$PATH

PATH에 해당 경로를 추가한다. 이전 단계에서 추가했다면 다시 추가할 필요는 없다

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export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-

다음 환경 변수를 추가한다

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make defconfig

arm64에 맞는 기본설정으로 초기화한다

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make menuconfig

설정

  • Platform Selection
    • Texas Instruments Inc. K3 multicore SoC architecture 를 제외하고 모두 끄기
  • Device Manager
    • Graphics support
      • Direct Rendering Manager 끄기
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make

이후 빌드

빌드가 완료되었으면 다음 경로에서 파일을 복사해 TFTP 디렉토리에 복사한다

  • ./arch/arm64/boot/Image.gz
  • ./arch/arm64/boot/dts/ti/k3-am625-beagleplay.dtb

해당 경로에 파일이 없다면 find 명령어 등으로 다음 파일을 찾아본다

U-boot 이용해 커널 로드 및 부트

bootargs 설정

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setenv bootargs console=ttyS2,115200n8;
saveenv;

TFTP로 커널 이미지 로드 후 실행

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tftp 0x80000000 Image.gz;

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tftp 0x82000000 k3-am625-beagleplay.dtb;

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booti 0x80000000 - 0x82000000;

현재 기기에 루트 파일시스템을 제공하지 않았으므로 부팅 성공 시 커널 패닉이 나타난다.

NFS서버를 이용해 루트 파일시스템 제공

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cd $HOME/system-programming-labs/tinysystem/
mkdir nfsroot

다음 경로에 디렉토리를 만든다

$HOME/system-programming-labs/tinysystem/nfsroot는 기기의 루트 파일시스템의 / 경로가 된다

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sudo apt install nfs-kernel-server

NFS 패키지를 설치한다

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sudo vim /etc/exports

/etc/exports를 열어서 새 줄에 다음 텍스트를 추가한다

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/home/hve/system-programming-labs/tinysystem/nfsroot 192.168.0.100(rw,no_root_squash,no_subtree_check)

192.168.0.100는 보드의 IP 주소이며, hve는 각자의 유저명으로 바꿔 적는다

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sudo exportfs -r

다음 명령으로 NFS 서버의 설정을 적용한다

U-boot에서 다음과 같이 환경변수를 추가한다

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setenv bootargs ${bootargs} root=/dev/nfs ip=192.168.0.100:::::eth0 nfsroot=192.168.0.1:/home/hve/system-programming-labs/tinysystem/nfsroot,nfsvers=3,tcp rw;
saveenv;

마찬가지로 hve에는 유저명을 대체해 적는다

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tftp 0x80000000 Image.gz;

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tftp 0x82000000 k3-am625-beagleplay.dtb;

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booti 0x80000000 - 0x82000000;

다시 부팅후 확인한다

VFS: Mounted root (nfs filesystem) on device 0:20.

라는 로그가 뜬다면 루트 파일시스템 마운트를 성공한 것이다

NFS 파일시스템 마운트에 실패했다면 에러 메세지와 /var/log/syslog의 로그를 확인해 문제를 찾는다

devtmpfs: error mounting -2

다음 에러는 커널이 /dev에 devtmpfs 파일시스템을 마운트하려고 시도하기 때문에 발생한다

그러므로 호스트의 nfsroot 디렉토리 내 dev 디렉토리를 추가하면 해결된다

devtmpfs: mounted

이후 재부팅시 마운트된 것을 확인할 수 있다

BusyBox를 이용한 루트 파일시스템

BusyBox 다운로드 및 빌드

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git clone https://git.busybox.net/busybox
cd busybox/
git checkout 1_36_stable

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make defconfig
make menuconfig

설정

  • Setting
    • Build Options
      • Build static binary (no shared libs) : 활성화
      • Cross compiler prefix : aarch64-linux-
    • Installation Options
      • Destination path for ‘make install’ : /home/hve/system-programming-labs/tinysystem/nfsroot
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export PATH=$PATH:$HOME/x-tools/aarch64-training-linux-musl/bin

이전에 빌드한 toolchain 경로를 PATH에 추가한다

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make install

빌드 후 다시 보드에 새 시스템을 부팅해본다

가상 파일시스템 (proc)

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ps
# PID USER       VSZ STAT COMMAND
# ps: can't open '/proc': No such file or directory

보드 터미널에서 ps 명령 실행시 /proc 디렉토리가 존재하지 않는다는 메세지가 나타난다

ps를 비롯한 몇몇 명령어는 /proc에 마운트된 가상 파일시스템을 이용해 커널에서 정보를 가져온다

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cd ~/system-programming-labs/tinysystem/nfsroot
mkdir proc sys etc

보드의 루트 파일시스템에 proc, sys, etc 디렉토리를 생성하고 보드를 재부팅한다

이제 proc 가상 파일시스템을 이용하는 ps, halt 등을 사용할 수 있다

System configuration and startup

커널이 실행하는 첫 유저 프로그램은 /sbin/init이며 해당 파일이 참조하는 설정 파일은 /etc/inittab이다

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::sysinit:/etc/init.d/rcS
ttyS2::askfirst:/bin/sh

보드의 루트 파일시스템에서 /etc/inittab파일을 만들고 다음 설정을 집어넣는다

설정의 내용은 다음과 같다

  • sysinit가 가장 먼저 실행되며, askfirst는 sysinit이후 실행되어 사용자가 enter를 누를때까지 기다린 후 실행된다
  • 먼저 /etc/init.d/rcS 스크립트를 실행한다
  • 이후 /bin/sh 쉘을 실행한다

이후 /etc/init.d/rcS 파일을 생성하고 다음과 같이 작성한다

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#!/bin/sh
mount -t sysfs none /sys
mount -t proc none /proc

sys, proc에 가상 파일시스템을 마운트하는 스크립트로 커널이 실행된 후 앞의 설정 파일에 의해 자동으로 실행된다

이후 보드를 재부팅시 자동으로 proc, sys가 마운트 된 것을 확인 할 수 있다

공유 라이브러리

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./hello
# /bin/sh: ./hello: not found

aarch64로 컴파일된 파일을 보드 내에서 실행했을 때 해당 파일을 찾을 수 없다는 에러가 발생한다

이건 실제 해당 파일이 없는 것이 아니라 실행중 필요한 다른 요소를 찾을 수 없기 때문이다

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./hello
# aarch64-binfmt-P: Could not open '/lib/ld-musl-aarch64.so.1': No such file or directory

호스트에서 실행시 다음과 같은 에러가 발생한다. 즉, /lib/ld-musl-aarch64.so.1가 없어서 보드에서 해당 파일을 실행 할 수 없다

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find ~/ -name ld-musl-aarch64.so.1

find 명령어로 해당 파일을 찾은 후 보드의 루트 파일시스템 내 /lib 디렉토리로 복사한다

내 환경에서는 ~/x-tools/aarch64-training-linux-musl/aarch64-training-linux-musl/sysroot/lib/ld-musl-aarch64.so.1에 위치한 것을 알 수 있다

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./hello
# Hello world!

다시 보드에서 파일 실행 시 정상적으로 실행되는 것을 확인할 수 있다

이전과 같은 오류가 나타난다면, NFS 클라이언트가 서버의 변경사항을 확인하기 위해 약간의 시간이 걸릴 수 있으니(최대 60초) 기다렸다가 다시 시도한다

웹 인터페이스 구현

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cd ~/system-programming-labs/tinysystem
cp ./data/www ./nfsroot/www -r

해당경로의 www 폴더를 보드의 /www 경로로 복사한다

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/usr/sbin/httpd -h /www/

보드에서 다음 명령을 실행한다

이후 호스트에서 http://192.168.0.100/index.html 로 접속시 http 서버에 접속할 수 있다

Accessing Hardware Devices

Manageing the I2C buses and deviecs

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공부, BeaglePlay
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