🏴󠁧󠁢󠁷󠁬󠁳󠁿 🥝 👩🏿‍🤝‍👨🏽 STM32MP1: U-Boot, Buildroot, Arch Linux और थोड़ा सा डेबियन 🖕🏼 ⚛️ ⛲️

नमस्कार, हेब्र!

कुछ समय पहले, STMicroelectronics ने दिलचस्प STM32MP1 श्रृंखला प्रोसेसर लॉन्च किया। जब मैंने आखिरकार इस प्रोसेसर पर आधारित डिबग बोर्ड पर अपना हाथ रखा, तो मुझे यह जानकर आश्चर्य हुआ कि इसमें लोकप्रिय वितरण (डेबियन, आर्क लिनक्स, आदि) के आधार पर किसी भी बिल्ड का अभाव है। जो कुछ भी था वह इस बोर्ड के लिए कुछ वितरण किट को अपने आप में ढालने की कोशिश थी। इसके परिणामों के आधार पर, यह लेख दिखाई दिया।

क्या हैं विशेषताएँ?

यह आलेख कम से कम STM32MP1 श्रृंखला प्रोसेसर की विशेषताओं के संक्षिप्त अवलोकन के बिना पूरा नहीं होगा। STM32MP1 श्रृंखला में प्रोसेसर के तीन परिवार हैं: STM32MP151, STM32MP153 और STM32MP157। उनकी मुख्य विशेषताएं तालिका में दी गई हैं।

जैसा कि आप तालिका से देख सकते हैं, परिवारों के बीच का अंतर यह है कि STM32MP151 में एक कॉर्टेक्स-ए 7 कोर है, जबकि STM32MP153 और STM32MP157 में दो ऐसे कोर हैं, और STM32MP151 में 3D GPU समर्थन भी है। लेकिन सामान्य तौर पर, 2020 में इन प्रोसेसर की विशेषताओं में कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, बल्कि वे मामूली हैं। मैंने अब भी उन पर ध्यान क्यों दिया?

STM32MP1 क्यों?

वास्तव में, एक पूरी तरह से तार्किक सवाल उठ सकता है: क्या एक रास्पबेरी पाई है, एक केले पाई है, एक ऑरेंज पाई है, और अंत में - हमें कुछ अन्य STM32MP1 की आवश्यकता क्यों है? इसके अलावा, इन सभी बोर्डों में आमतौर पर हमारे अध्ययन की वस्तु की तुलना में काफी अधिक प्रदर्शन होता है। उत्तर सरल है - जब आप घर के उपयोग के लिए कोई शिल्प कर रहे हैं, तो यह है, आपको रास्पबेरी लेने की आवश्यकता है और यह सही होगा। लेकिन अगर हम औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पादों के बारे में बात कर रहे हैं - यहाँ अन्य चीजें निर्णायक भूमिका निभाना शुरू करती हैं, जिसके लिए STM32MP1 विजेता है:

तापमान सीमा संचालित करना। STM32MP1 के लिए, यह माइनस 40 डिग्री से शुरू होता है, जबकि अन्य सिंगल-बोर्ड कंप्यूटर के कई प्रोसेसर के लिए यह माइनस 20 है तो अच्छा है।
. STMicroelectronics , .
. DigiKey Mouser STM32MP1, .

बेशक, ST32MP1 औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बाजार पर एकमात्र प्रोसेसर नहीं है। दोनों NXP और TI हैं। टीआई के लिए, मेरे पास इसके आधार पर एक जटिल परिसर मॉड्यूल की परियोजना थी, और एक उल्लेखनीय संख्या हार्डवेयर विशेषताओं से एक तलछट थी जो दस्तावेज़ीकरण में शामिल नहीं थी, लेकिन अगर सम्मान नहीं किया गया, तो प्रोसेसर पूरी तरह से विफल हो सकता है, और तुरंत नहीं, लेकिन समय के साथ और सबसे inopportune क्षण में। इसके अलावा, यह एक सिंगल-कोर प्रोसेसर था, और इसे सौंपे गए कार्यों की संख्या में वृद्धि के साथ, प्रदर्शन की समस्याएं अधिक से अधिक बार पैदा हुईं। उसी समय, मैं STMicroelectronics microcontrollers के साथ काम कर रहा था, और वे काफी अच्छे साबित हुए, इसलिए मैंने इस नए को चुनने की कोशिश करने का फैसला किया।

डिबग बोर्ड

प्रयोगों के लिए, मैंने एक STM32MP157A-DK1 डिबग बोर्ड खरीदा। यह बोर्ड उपकरण के मामले में मामूली है: इसमें STM32MP157C-DK2 या STM32MP157A-EV1 जैसे समृद्ध परिधीय की तरह एलसीडी डिस्प्ले नहीं है। हालाँकि, इसमें माइक्रोएसडी कार्ड स्लॉट, USB-UART कंसोल, कई USB पोर्ट और ईथरनेट हैं। पहली शुरुआत के लिए, पर्याप्त से अधिक। और एक तस्वीर के साथ सूखी कहानी को पतला करने के लिए, मैं इस डिबग बोर्ड की एक तस्वीर संलग्न कर रहा हूं।

तैयार सॉफ्टवेयर से क्या है?

STMicroelectronics में, सब कुछ आमतौर पर हार्डवेयर के मामले में काफी अच्छा है, लेकिन सॉफ्टवेयर के मामले में भयानक है। Atollic True Studio, CubeMX, CubeIDE के ये सभी संशोधन, जो प्रत्येक नई रिलीज़ के साथ अधिक से अधिक छोटे होते हैं, कुछ पीड़ा पैदा करते हैं। STM32MP1 समर्थन के साथ स्थिति थोड़ी बेहतर है। STMicroelectronics केवल OpenSTLinux की एक निश्चित विधानसभा प्रदान करता है। यह असेंबली Yocto प्रोजेक्ट का उपयोग करके बनाया गया एक वितरण है। बेशक, यह सब इस रूप में मौजूद हो सकता है, लेकिन मेरे लिए मुख्य दोष प्रसिद्ध वितरण के रिपॉजिटरी तक पहुंच की कमी था। इसका मतलब है कि आप अपने बोर्ड पर किसी भी उपयोगिता को लोकप्रिय वितरण के रिपॉजिटरी से नहीं डाल सकते हैं, केवल apt-get install जैसी कमांड चलाकर। अक्सर एम्बेडेड समाधानों के लिए यह आवश्यक नहीं है, लेकिन परिस्थितियां संभव हैं,जब ऐसा अवसर निश्चित रूप से नहीं होगा।

हम क्या करें?

इसलिए, कार्य स्पष्ट है - हमें अपने डिबग बोर्ड पर कुछ लोकप्रिय वितरण चलाने की आवश्यकता है। मेरी पसंद आर्क लिनक्स पर गिर गई। यह सबसे आसान वितरण नहीं है, लेकिन यह एआरएम उपकरणों के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है: इसके लिए तैयार विधानसभाएं और एक आधिकारिक साइट है जो इसे समर्पित है।

पहली बात मैंने एक स्नैप के साथ समस्या को हल करने की कोशिश की - मैंने आर्चर लिनक्स के वितरण से बूटलोडर तैयार कोर को खिसकाया, आर्मव 7 के तहत इकट्ठा किया। यह कभी-कभी अन्य बोर्डों पर काम करता था, लेकिन मेरे लिए एक फियास्को इंतजार कर रहा था: इस तथ्य के बावजूद कि कर्नेल को सही वास्तुकला के लिए इकट्ठा किया गया था, यह शुरू नहीं हुआ। ठीक है, तो आपको अपने कर्नेल को इकट्ठा करने की आवश्यकता है और उसी समय आपके लोडर को। मेरी कार्य योजना यह थी:

U- बूट बूटलोडर बनाएँ।
लिनक्स कर्नेल बनाएँ।
हम माइक्रोएसडी कार्ड को चिह्नित करते हैं।
हम बूटलोडर, कर्नेल और रूट फाइल सिस्टम को माइक्रोएसडी कार्ड पर लिखते हैं।
फायदा

विधानसभा की तैयारी

इस योजना को कार्यान्वित करने के लिए, हमें लिनक्स के साथ एक कंप्यूटर और माइक्रोएसडी-कार्ड पर रिकॉर्डिंग के लिए एक कार्ड रीडर की आवश्यकता होती है। मैंने डेबियन 10 के साथ एक लैपटॉप का उपयोग किया, लेकिन सामान्य तौर पर यह महत्वपूर्ण नहीं है, उपयोगिताओं के नाम केवल थोड़ा भिन्न हो सकते हैं। इसलिए, हम आवश्यक उपयोगिताओं को लगाते हैं। मैं तुरंत ध्यान देता हूं कि अब और आगे सभी कमांड को रूट के रूप में या sudo के माध्यम से निष्पादित किया जाना चाहिए।

apt-get install git
apt-get install make
apt-get install gcc
apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf
apt-get install bison
apt-get install flex
apt-get install g++
apt-get install rsync
apt-get install libncurses-dev

असेंबली की तैयारी में, हम तीन डायरेक्टरी वर्किंग डायरेक्टरी में बनाते हैं: यू-बूट (बूटलोडर के लिए), बिल्डरोट (सिस्टम बिल्ड के लिए) और आर्कलिनक्स (डिस्ट्रीब्यूशन के लिए):

mkdir u-boot
mkdir buildroot
mkdir archlinux

हमें आगे इन निर्देशिकाओं की आवश्यकता होगी। मैं इन नामों को बाद में लेख के पाठ में संदर्भित करूंगा।

यू-बूट असेंबली

यू-बूट के बारे में बहुत सारे लेख पहले ही लिखे जा चुके हैं, और इसके हिस्से के रूप में, मैं इस बात के स्पष्टीकरण के साथ गहराई से नहीं जाऊँगा कि यह क्या है, यह क्या है और यह कैसे काम करता है। मैं केवल यह कह सकता हूं कि यह एक बूटलोडर है जो एआरएम उपकरणों पर लिनक्स स्टार्टअप प्रदान करता है। यू-बूट बूटलोडर के लिए सोर्स कोड GitHub पर उपलब्ध है।

U- बूट बनाने के लिए, सबसे पहले हम U- बूट रिपॉजिटरी को उस U-बूट डायरेक्टरी में क्लोन करते हैं जिसे हमने बनाया था:

git clone https://github.com/u-boot/u-boot

यू-बूट का सफलतापूर्वक निर्माण करने के लिए, हमें डिवाइस ट्री फ़ाइल और यू-बूट कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल की आवश्यकता है।

डिवाइस ट्री फाइल एक डिवाइस पर निर्भर फाइल है। यह फ़ाइल एक विशिष्ट बोर्ड के लिए प्रोसेसर के कॉन्फ़िगरेशन का वर्णन करती है। यदि आप किसी एआरएम प्रोसेसर के आधार पर अपना हार्डवेयर बनाते हैं और उस पर लिनक्स चलाने की योजना बनाते हैं, तो आपको इसके लिए अपनी डिवाइस ट्री फ़ाइल विकसित करने की आवश्यकता होगी (या कुछ तैयार किए गए एक को अनुकूलित करें)। हालांकि, कई डिबग बोर्डों में पहले से ही तैयार फाइलें हैं: यू-बूट डेवलपर्स की देखभाल करना उन्हें अपने भंडार में शामिल करता है। तो, यू-बूट / आर्च / आर्म / डीटीएस निर्देशिका को देखें। इसमें stm32mp157a-dk1.dtb फ़ाइल होनी चाहिए - यह हमारे डिबग बोर्ड के लिए डिवाइस ट्री फ़ाइल है।

U- बूट कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल में, मूल बूटलोडर सेटिंग्स लिखी जाती हैं।

खरोंच से यू-बूट को कॉन्फ़िगर करना एक लंबी और श्रमसाध्य प्रक्रिया है, क्योंकि बहुत सारी सेटिंग्स हैं। इन उद्देश्यों के लिए, कंसोल और ग्राफ़िकल कॉन्फ़िगरेशन दोनों हैं। हालाँकि, यहाँ हम भाग्यशाली थे: u-boot / configs निर्देशिका में एक stm32mp15_basic_defconfig फ़ाइल है । यह STM32MP15 डिबग बोर्डों के लिए U- बूट मूल कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल है। हम इस फ़ाइल को खोलते हैं और देखते हैं कि हमारे लिए जल्दी से शुरू करने के लिए यह केवल एक पंक्ति को बदलने के लिए पर्याप्त है: इसके बजाय

CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE=”stm32mp157c-ev1”

लिखो

CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE=”stm32mp157a-dk1”

इस पंक्ति के साथ, हम बूटलोडर को बताते हैं कि हमें अपने बोर्ड के लिए डिवाइस ट्री फ़ाइल का उपयोग करने की आवश्यकता है।

अब आप U- बूट बनाने के लिए तैयार हैं। हम अपने विन्यास का उपयोग करते हैं:

make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- stm32mp15_basic_defconfig

और विधानसभा चलाएं:

make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

यदि सब कुछ सुचारू रूप से चला गया, तो यू-बूट निर्देशिका में हमें फाइलों का एक गुच्छा होना चाहिए। इनमें से, दो हमारे लिए रुचिकर हैं: u-boot-spl.stm32 और u-boot.img ।

पहली फ़ाइल तथाकथित फर्स्ट स्टेज बूट लोडर (FSBL) है। यह यू-बूट के सामने स्थित है, पहले शुरू होता है और डीडीआर 3 मेमोरी को इनिशियलाइज़ करता है, जो यू-बूट को शुरू करने के लिए आवश्यक है। अन्य बोर्डों में, एफएसबीएल को अक्सर एक छवि में यू-बूट के साथ जोड़ा जाता है, लेकिन यहां आपको प्रत्येक छवि को यूएसबी फ्लैश ड्राइव पर अलग से लिखना होगा।

अब के लिए यू-बूट के साथ यह सब है, निर्दिष्ट फ़ाइलों को सहेजें और सीधे लिनक्स कर्नेल असेंबली के लिए आगे बढ़ें।

लिनक्स कर्नेल असेंबली

मैं लिनक्स कर्नेल बनाने के लिए बिल्डरोट का उपयोग करूंगा। बेशक, इन उद्देश्यों के लिए, आप समान रूप से लोकप्रिय योक्टो का उपयोग कर सकते हैं, या कर्नेल से स्रोत से कर्नेल बनाने की भी कोशिश कर सकते हैं। हालाँकि, मुझे बिल्डरोट के साथ काम करने का कुछ अनुभव था, इसलिए मैंने इस पर निर्णय लिया। इसके अलावा, Buildroot रूट फ़ाइल सिस्टम (rootfs) और यहां तक कि U- बूट लोडर भी बनाता है।

अब, किसी भी उपलब्ध माध्यम से, आधिकारिक वेबसाइट से Buildroot से संग्रह डाउनलोड करें , इसे buildroot निर्देशिका में अनपैक करें और इसके पास जाएं।

जैसा कि यू-बूट के मामले में, पहली चीज जो आपको ध्यान रखने की आवश्यकता है, वह है हमारे हार्डवेयर के लिए कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल।

हम buildroot / configs निर्देशिका में जाते हैं और देखते हैं कि डेवलपर्स ने पहले ही हमारे बोर्ड के लिए एक कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल जोड़ दी है: एक फ़ाइल हैstm32mp157a_dk1_defconfig (Buildroot-2020.05 बिल्ड के लिए सही, इस फ़ाइल के पूर्व संस्करणों में अभी तक नहीं था)।

मैंने इस कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल का उपयोग करके 5.4.26 कर्नेल बनाने की कोशिश की, और यह आमतौर पर सफलतापूर्वक मेरे बोर्ड पर शुरू हुआ। हालाँकि, किसी कारण के लिए, इस असेंबली में लिनक्स डिवाइस ट्री फ़ाइल छोटी हो गई थी: डिफ़ॉल्ट रूप से यूएसबी पोर्ट के लिए भी समर्थन नहीं था। चलो आशा करते हैं कि समय के साथ यह बग ठीक हो जाएगा, लेकिन अब क्या करना है?

मैं इस समस्या से गुज़रा और STMicroelectronics रिपॉजिटरी में आया, जहाँ मुझे उनके उत्पादों के लिए पैच के साथ लिनक्स 4.19 स्रोत मिले। सहित, सही DTB फाइलें भी थीं। यह केवल बिल्डरो को बताता है कि कर्नेल का निर्माण करते समय इस भंडार का उपयोग करें। ऐसा करने के लिए, stm32mp157a_dk1_defconfig फ़ाइल की प्रतिलिपि बनाएँ और इसे stm32mp157a_dk1_new_defconfig नाम दें । इसे खोलें और निम्न परिवर्तन करें:

इसके बजाय

BR2_PACKAGE_HOST_LINUX_HEADERS_CUSTOM_5_4=y

हम लिखते हैं

BR2_PACKAGE_HOST_LINUX_HEADERS_CUSTOM_4_19=y

बजाय

BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_VERSION=y
BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_VERSION_VALUE="5.4.26"

हम लिखते हैं

BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_TARBALL=y
BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_TARBALL_LOCATION="$(call github,STMicroelectronics,linux,v4.19-stm32mp-r1.2)/linux-v4.19-stm32mp-r1.2.tar.gz"

फ़ाइल को सहेजें और बंद करें। कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल तैयार है, आइए इसे लागू करें (आपको बिल्डरोट निर्देशिका से इसे निष्पादित करने की आवश्यकता है):

make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- stm32mp157a_dk1_new_defconfig

यह कमांड हमारी कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल stm32mp157a_dk1_defconfig से .config फ़ाइल, जो बिल्डरोट निर्देशिका में स्थित है, से जानकारी स्थानांतरित करेगी। भविष्य में, विधानसभा को .config फ़ाइल के आधार पर बनाया जाएगा।

तो, अब सब कुछ बिल्ड प्रक्रिया शुरू करने के लिए लगभग तैयार है, लेकिन इससे पहले आपको हमारे कर्नेल को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है।

यहां यह कहने योग्य है कि डिफ़ॉल्ट रूप से न्यूनतम कार्यक्षमता को कर्नेल में शामिल किया जाएगा। यदि हम इसका विस्तार करना चाहते हैं, तो कर्नेल को अपने लिए कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होगी। कम से कम, आपको नियंत्रण समूह के लिए कर्नेल के लिए समर्थन जोड़ना होगा: इसके बिना, हमारा आर्क लिनक्स शुरू नहीं होगा। इसके अतिरिक्त, एक उदाहरण के रूप में, मैं प्रदर्शित करूंगा कि कर्नेल को USB-फ्लैश ड्राइव के लिए समर्थन कैसे जोड़ा जाए: नतीजतन, हमारा डिबग बोर्ड फ्लैश ड्राइव के साथ काम करने में सक्षम होगा।
बिल्डरोट निर्देशिका से कर्नेल विन्यासकर्ता को शुरू करने के लिए, कमांड निष्पादित करें

make linux-menuconfig

और चाय पीने जाओ। यह प्रक्रिया तेज़ नहीं है और आपके कंप्यूटर की शक्ति के आधार पर पंद्रह मिनट से लेकर कई घंटे तक लग सकते हैं। महत्वपूर्ण: बिल्डरोट के काम के दौरान आपको इंटरनेट से एक स्थिर कनेक्शन की आवश्यकता होती है, कई अलग-अलग पैकेज डाउनलोड किए जाएंगे।
यदि इस प्रक्रिया में कोई त्रुटि सामने आती है

configure: error: you should not run configure as root (set FORCE_UNSAFE_CONFIGURE=1 in environment to bypass this check)
See `config.log' for more details

कमांड निष्पादित करने की आवश्यकता होगी

export FORCE_UNSAFE_CONFIGURE=1

और कर्नेल विन्यासक को पुनः आरंभ करें।

परिणामस्वरूप, कॉन्फ़िगरेशन विंडो दिखाई देनी चाहिए:

नियंत्रण समूह समर्थन जोड़ें: सामान्य सेटअप -> नियंत्रण समूह समर्थन और एक अंतरिक्ष के साथ तारांकन सेट करें:

और फ्लैश ड्राइव समर्थन कैसे जोड़ें?

SCSI . 80- , , , USB FLASH . Device Drivers -> SCSI support :

USB FLASH . Device Drivers -> USB support USB Mass Storage support:

, FLASH : File systems -> Native language support -> Codepage 437 File systems -> Native language support -> NLS ISO 8859-1:

, USB FLASH .

कर्नेल कॉन्फ़िगरेशन में सभी सेटिंग्स के बाद, उन्हें सहेजें बटन के साथ सहेजें और बाहर निकलें बटन के साथ कॉन्फ़िगरेशन से बाहर निकलें ।

अब यह केवल कमांड के साथ बिल्ड प्रक्रिया शुरू करने के लिए बना हुआ है:

make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

और आप दूसरी बार चाय पीने जा सकते हैं, इस प्रक्रिया में भी बहुत समय लगता है।

यदि सब कुछ सुचारू रूप से चला गया है, तो निम्न सेट बिल्डरोट / आउटपुट / इमेज डायरेक्टरी में दिखाई देनी चाहिए:

rootfs.ext2 ext2 के साथ संकलित रूट फाइल सिस्टम है। यह हमारे हित में नहीं है;
rootfs.ext4 ext4 के साथ संकलित रूट फाइल सिस्टम है। थोड़ी देर बाद यह हमारे लिए उपयोगी होगा;
sdcard.img - FSSD + U-Boot + zImage + rootfs सहित माइक्रोएसडी कार्ड की एक छवि। आलसी के लिए एक फ़ाइल, यह आपको माइक्रोएसडी कार्ड को चिह्नित करने से परेशान नहीं करने की अनुमति देता है और तुरंत पूरी प्रणाली को अपलोड करता है। बेशक, यह हमारा तरीका नहीं है :)।
stm32mp157a-dk1.dtb - डिवाइस ट्री फ़ाइल। सिस्टम शुरू करने के लिए काम में आना सुनिश्चित करें;
u-boot.img और u-boot-spl.stm32 - फ़ाइल FSBL और U- बूट। चूंकि हमने उन्हें अंतिम चरण में एकत्र किया, इसलिए हमें उनकी आवश्यकता नहीं है;
हमने उन्हें अलग से क्यों एकत्र किया?
, Buildroot U-Boot. , . U-Boot, – Linux.
zImage - पूरे सिस्टम का दिल - एक संपीड़ित लिनक्स कर्नेल फ़ाइल।

तो, विधानसभा की प्रक्रिया पूरी हो गई है, अब हम माइक्रोएसडी-मेमोरी कार्ड को चिह्नित करने और उस पर विभाजन बनाने के लिए आगे बढ़ते हैं।

एक माइक्रोएसडी कार्ड के विभाजन और अनुभाग

माइक्रोएसडी-कार्ड को चिह्नित करना और विभाजन बनाना एक बहुत ही महत्वपूर्ण चरण है, जो एक विशिष्ट हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म से मजबूती से जुड़ा हुआ है। दुर्भाग्य से, एक विशिष्ट प्रोसेसर पर इस मुद्दे पर जानकारी हमेशा खोजना आसान नहीं है, और यहां तक कि अगर आप पूरी तरह कार्यात्मक यू-बूट और लिनक्स कर्नेल इकट्ठा करते हैं, तो इसमें से कोई भी माइक्रोएसडी कार्ड के लेआउट में थोड़ी सी भी त्रुटि के साथ काम नहीं करेगा।

तुरंत, मैं नोट करता हूं कि माइक्रोएसडी कार्ड जिसके साथ सिस्टम को STM32MP1 पर लॉन्च किया गया है, के पास GPT मार्कअप होना चाहिए। Gdisk उपयोगिता हमें इसमें मदद करेगी , लेकिन बाद में और अधिक।

माइक्रोएसडी कार्ड अनुभाग इस तरह दिखना चाहिए:

जैसा कि आप आंकड़े से देख सकते हैं, कार्ड में कम से कम 5 विभाजन होने चाहिए: fsbl1, fsbl2, ssbl, कर्नेल, रूटफ़। इसके अतिरिक्त, आप उन पर किसी भी जानकारी को संग्रहीत करने के लिए एक या अधिक डेटा अनुभाग भी बना सकते हैं। Fsbl1 और fsbl2 वर्गों पूरी तरह से समान होते हैं और प्राथमिक बूटलोडर उन्हें लिखा है (जैसा कि आप याद है, यह है यू-बूट-spl.stm32 फ़ाइल है कि हम यू-बूट विधानसभा की प्रक्रिया के दौरान प्राप्त)। इस तथ्य के बावजूद कि सब कुछ काम करना चाहिए और केवल एक ही खंड के साथ, STM2MP1 पर प्रलेखन उनमें से दो करने की सलाह देता है। अन्य आवश्यकताएं इन वर्गों पर लागू होती हैं:

प्रत्येक विभाजन का आकार 256 KB होना चाहिए।
, fsbl (fsbl1 fsbl2). : , .

Ssbl अनुभाग U-बूट बूटलोडर ( u-boot.img फ़ाइल जो हमें U-बूट असेंबली प्रक्रिया के दौरान प्राप्त हुआ है) लिखने के लिए है । अनुशंसित ssbl विभाजन का आकार 2 MB है। कर्नेल
अनुभाग को लिखने के लिए अभिप्रेत है लिनक्स कर्नेल ( zImage फ़ाइल ), डिवाइस ट्री ( stm32mp157a-dk1.dtb फ़ाइल ), साथ ही साथ U- बूट के लिए स्क्रिप्ट , जिसके साथ सिस्टम लॉन्च किया जाएगा। अनुशंसित कर्नेल विभाजन का आकार 64 एमबी है। रूटफुट सेक्शन रूट फाइल सिस्टम लिखने के लिए है। हम इसे Buildroot द्वारा संकलित रूट फाइल सिस्टम, साथ ही आर्क लिनक्स के रूट फाइल सिस्टम को लिखने का प्रयास करेंगे। अनुशंसित रूटफोर्स विभाजन का आकार 1 जीबी या अधिक है।

डेटा अनुभाग उपयोगकर्ता डेटा को संग्रहीत करने के लिए अभिप्रेत है। आप इस तरह का एक खंड या कई बना सकते हैं। और आप इसके बिना कर सकते हैं। इस लेख में, मैं यह खंड नहीं बनाऊंगा।

तो, हम मार्कअप शुरू करते हैं। हम बोर्ड पर लिनक्स के साथ हमारे कंप्यूटर के कार्ड रीडर में माइक्रोएसडी-कार्ड डालते हैं और किसी भी उपलब्ध साधन (उदाहरण के लिए, dmesg का उपयोग करके) उस डिवाइस का नाम निर्धारित करते हैं जो प्रकट होता है। मेरे मामले में, यह / देव / sdb है। आपके मामले में, यह एक अलग नाम हो सकता है।

Gdisk उपयोगिता चलाएं और माइक्रोएसडी कार्ड पर मार्कअप को पूरी तरह से हटा दें:

root@debian:/home/myuser# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3
Partition table scan:
  MBR: protective
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: present
Found valid GPT with protective MBR; using GPT.
Command (? for help): x
Expert command (? for help): z
About to wipe out GPT on /dev/sdb. Proceed? (Y/N): y
GPT data structures destroyed! You may now partition the disk using fdisk or
other utilities.
Blank out MBR? (Y/N): y

बस मामले में, हम शून्य के साथ माइक्रोएसडी कार्ड की शुरुआत को हथौड़ा करते हैं।

dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M count=64

अब फिर से gdisk चलाएं, मार्कअप जोड़ें और ऊपर दी गई तालिका के अनुसार माइक्रोएसडी कार्ड पर 5 विभाजन बनाएं:

root@debian:/home/myuser# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3

Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries.

Command (? for help): o
This option deletes all partitions and creates a new protective MBR.
Proceed? (Y/N): y

Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1): 1
First sector (34-30873566, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (2048-30873566, default = 30873566) or {+-}size{KMGTP}: +256K
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): n
Partition number (2-128, default 2): 2
First sector (34-30873566, default = 4096) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (4096-30873566, default = 30873566) or {+-}size{KMGTP}: +256K
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): n
Partition number (3-128, default 3): 3
First sector (34-30873566, default = 6144) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (6144-30873566, default = 30873566) or {+-}size{KMGTP}: +2M
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): n
Partition number (4-128, default 4): 4
First sector (34-30873566, default = 10240) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (10240-30873566, default = 30873566) or {+-}size{KMGTP}: +64M
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): n
Partition number (5-128, default 5): 5
First sector (34-30873566, default = 141312) or {+-}size{KMGTP}: 
Last sector (141312-30873566, default = 30873566) or {+-}size{KMGTP}: 
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300): 
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

अगला, माइक्रोएसडी-कार्ड पर वर्गों में नाम जोड़ें। जैसा कि आपको याद है, यह पहले खंडों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां एफएसबीएल लिखा जाएगा: यदि आप उन्हें आवश्यक नाम नहीं सौंपते हैं, तो सिस्टम शुरू नहीं होगा:

root@debian:/home/myuser# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3

Partition table scan:
  MBR: protective
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: present

Found valid GPT with protective MBR; using GPT.

Command (? for help): c
Partition number (1-5): 1
Enter name: fsbl1

Command (? for help): c
Partition number (1-5): 2
Enter name: fsbl2

Command (? for help): c
Partition number (1-5): 3
Enter name: ssbl

Command (? for help): c
Partition number (1-5): 4
Enter name: kernel

Command (? for help): c
Partition number (1-5): 5
Enter name: roootfs

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

माइक्रोएसडी-कार्ड के साथ काम के अंत में, हमें उस अनुभाग पर विरासत BIOS बूट करने योग्य विशेषता जोड़ने की आवश्यकता है, जिस पर हम लिनक्स कर्नेल लिखेंगे। इस विशेषता के बिना, कर्नेल ने शुरू करने से इनकार कर दिया:

root@debian:/home/myuser# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3

Partition table scan:
  MBR: protective
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: present

Found valid GPT with protective MBR; using GPT.

Command (? for help): x

Expert command (? for help): a
Partition number (1-5): 4
Known attributes are:
0: system partition
1: hide from EFI
2: legacy BIOS bootable
60: read-only
62: hidden
63: do not automount

Attribute value is 0000000000000000. Set fields are:
  No fields set

Toggle which attribute field (0-63, 64 or <Enter> to exit): 2
Have enabled the 'legacy BIOS bootable' attribute.
Attribute value is 0000000000000004. Set fields are:
2 (legacy BIOS bootable)

Toggle which attribute field (0-63, 64 or <Enter> to exit): 

Expert command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

बस इतना ही, मेमोरी कार्ड का लेआउट तैयार है। बस मामले में, जांचें कि सबकुछ दर्ज किया गया है जैसा कि यह होना चाहिए। ऐसा करने के लिए, gdisk को फिर से चलाएँ और p कमांड चलाएँ । परिणाम को तस्वीर की सलाह देनी चाहिए:

अब ext4 फ़ाइल सिस्टम को / dev / sdb4 और / dev / sdb5 पर बनाएँ:

mkfs.ext4 /dev/sdb4
mkfs.ext4 /dev/sdb5

और हम वॉल्यूम लेबल लिखते हैं ताकि बाद में उन्हें एक्सेस करना आसान हो:

e2label /dev/sdb4 kernel
e2label /dev/sdb5 rootfs

यह मेमोरी कार्ड के वर्गों के निर्माण को पूरा करता है, आप इसे फाइल लिखने के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

माइक्रोएसडी कार्ड रिकॉर्डिंग

इसलिए, वर्तमान चरण में, माइक्रोएसडी कार्ड पर रिकॉर्डिंग के लिए सब कुछ तैयार है। हम इसे लिनक्स कंप्यूटर के कार्ड रीडर में डालते हैं और mocroSD कार्ड के पहले और दूसरे सेक्शन में प्राथमिक बूटलोडर (FSBL) लिखते हैं:

dd if=u-boot/u-boot-spl.stm32 of=/dev/sdb1
dd if=u-boot/u-boot-spl.stm32 of=/dev/sdb2

अब माइक्रोएसडी कार्ड के तीसरे भाग में U- बूट लिखें:

dd if=u-boot/u-boot.img of=/dev/sdb3

अगला, आपको माइक्रोएसडी कार्ड पर चौथे खंड में कर्नेल, डिवाइस ट्री फ़ाइल और बूट स्क्रिप्ट की प्रतिलिपि बनाने की आवश्यकता है।

फ़ाइलों की प्रतिलिपि बनाने से पहले, आपको डाउनलोड स्क्रिप्ट के बारे में थोड़ा स्पष्टीकरण चाहिए। इस स्क्रिप्ट में, वास्तव में, यू-बूट के लिए विभिन्न जानकारी इंगित की गई है, जिसकी मदद से यह सिस्टम को बूट कर सकता है और कर्नेल पर नियंत्रण स्थानांतरित कर सकता है। इन लिपियों को लिखने के अलग-अलग तरीके हैं, लेकिन सबसे सरल (मेरी राय में) STM32MP1 के लिए प्रलेखन में वर्णित है: आपको कर्नेल अनुभाग की जड़ में / extlinux निर्देशिका बनाने और निम्न सामग्री के साथ नाम prolinux.conf के साथ एक पाठ फ़ाइल बनाने की आवश्यकता है :

LABEL stm32mp157a-dk1
KERNEL /zImage
FDT /stm32mp157a-dk1.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk0p5 rootwait rw console=ttySTM0,115200

यहां सब कुछ काफी सरल है: हम लोडर को बताते हैं कि कर्नेल, डिवाइस ट्री, रूट फाइल सिस्टम को कहां से लाएं और कहें कि हमारे पास ttySTM0 पोर्ट काम करने वाले कंसोल के रूप में होगा।

अब कर्नेल को कॉपी करें:

cp -a buildroot/output/images/zImage /media/myuser/kernel/

नोट: / मीडिया / myuser / निर्देशिका में, मैं कार्ड रीडर में स्थापित होने पर एक माइक्रोएसडी कार्ड माउंट करता हूं। आपके मामले में, यह एक अलग निर्देशिका हो सकती है।

डिवाइस ट्री फ़ाइल की प्रतिलिपि बनाएँ:

cp -a buildroot/output/images/stm32mp157a-dk1.dtb /media/myuser/kernel/

एक निर्देशिका बनाएँ:

mkdir /media/myuser/kernel/extlinux

एक फ़ाइल बनाएँ:

nano /media/myuser/kernel/extlinux/extlinux.conf

और इसे सामग्री से भरें:

LABEL stm32mp157a-dk1
KERNEL /zImage
FDT /stm32mp157a-dk1.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk0p5 rootwait rw console=ttySTM0,115200

फ़ाइल सहेजें और संपादक को बंद करें।

इस पर, माइक्रोएसडी कार्ड का चौथा खंड तैयार है: लिनक्स कर्नेल और इसके लिए सभी सहायक फाइलें पहले से ही लिखी गई हैं। पहले से ही इस स्तर पर, यदि आप डिबग बोर्ड में एक माइक्रोएसडी-कार्ड सम्मिलित करते हैं, तो लिनक्स कर्नेल को लोड किया जाना चाहिए, हालांकि, अंत में यह इस तथ्य के कारण कर्नेल आतंक में दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा कि रूट फाइल सिस्टम को माउंट नहीं किया जा सकता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि हमने इसे अब तक रिकॉर्ड किया है।

अंतिम चरण है, जिस पर हम माइक्रोएसडी-कार्ड में रूट फाइल सिस्टम लिखेंगे। और यहां विभिन्न विकल्प संभव हैं:

Buildroot द्वारा उत्पन्न रूट फाइल सिस्टम को लिखें
आर्क लिनक्स रूट फाइल सिस्टम को फिर से लिखें

सबसे पहले, रूट फाइल सिस्टम को लिखें जो बिल्डरोट हमारे लिए उत्पन्न हुआ और इसके साथ शुरू करने का प्रयास करें। यह इस लेख का उद्देश्य नहीं था, लेकिन मुझे यह प्रतीत हुआ कि सामान्य तौर पर यह किसी भी अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकता है, खासकर जब से इस कार्रवाई में ज्यादा समय नहीं लगता है। रूट फाइल सिस्टम हमारे माइक्रोएसडी कार्ड के पांचवें खंड को केवल एक कमांड के साथ लिखा गया है:

dd if=buildroot/output/images/rootfs.ext4 of=/dev/sdb5

अब डिबग बोर्ड में मेमोरी कार्ड डालें और सिस्टम शुरू करें। हम USB-UART कंसोल के माध्यम से डिबगिंग जानकारी के आउटपुट का अवलोकन करेंगे: STM32MP157A-DK1 बोर्ड पर माइक्रोयूएसबी पोर्ट के माध्यम से इस तक पहुंच प्रदान की गई है। किसी भी टर्मिनल कार्यक्रम में प्रदर्शित जानकारी प्रदर्शित करना संभव है, उदाहरण के लिए पुट्टी या मिनिकॉम। इस लेख के प्रयोजनों के लिए, मैंने डेबियन में एक और टर्मिनल विंडो खोलकर उत्तरार्द्ध का उपयोग किया।

अब हम डिबग बोर्ड में माइक्रोएसडी-कार्ड डालते हैं, बोर्ड को बिजली की आपूर्ति करते हैं और टर्मिनल को देखते हैं। यदि सब कुछ सही ढंग से किया गया था, तो एफएसबीएल, यू-बूट, कर्नेल लॉग को वहां डाला जाना चाहिए और अंततः - लॉगिन दर्ज करने का निमंत्रण दिखाई देगा। हम रूट और वॉयला में प्रवेश करते हैं - हम उस सिस्टम के कंसोल को प्राप्त करते हैं जिसे हमने अभी एकत्र किया है:

हां, इसमें पैकेज मैनेजर भी नहीं है, और सामान्य तौर पर कार्यक्षमता बहुत खराब है, लेकिन बिल्डरोट की मदद से आप इसे बहुत ही शांत बना सकते हैं और वास्तव में काम करने वाली जटिल प्रणाली बना सकते हैं। इस बीच, इसका आकार केवल 7 मेगाबाइट है!

यह सुनिश्चित करने के बाद कि होममेड रूट फाइल सिस्टम सफलतापूर्वक शुरू हो जाता है, आर्क लिनक्स शुरू करने का समय आ गया है। फिर से, हमारे कंप्यूटर के कार्ड रीडर में माइक्रोएसडी-कार्ड डालें और मेमोरी कार्ड के पांचवें खंड को फिर से प्रारूपित करें:

mkfs.ext4 /dev/sdb5

आर्क लिनक्स के साथ संग्रह डाउनलोड करें, आधिकारिक साइट से armv7 के तहत इकट्ठा किया गया है। आर्काइवलाइन डायरेक्टरी में आर्काइव को अनपैक करें और कमांड का उपयोग करें:

cp -a archlinux/* /media/myuser/rootfs

इसे माइक्रोएसडी कार्ड के रूटफॉर्म्स सेक्शन में कॉपी करें।

हम निर्देशिका / मीडिया / myuser / rootfs / बूट को साफ करते हैं: हमें सामग्री की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि कर्नेल और डिवाइस ट्री माइक्रोएसडी कार्ड के एक अलग खंड में हैं:

rm –rf /media/myuser/rootfs/boot/*

बाद में, आप बूट निर्देशिका में / dev / sdb4 विभाजन को माउंट कर सकते हैं, जहां हमारे पास कर्नेल छवि है।

उसके बाद, डीबग बोर्ड में माइक्रोएसडी कार्ड डालें, पावर ऑन करें और वर्किंग आर्केलिनक्स का आनंद लें:

आर्क लिनक्स सफलतापूर्वक शुरू होने के बाद, मैंने डिबग बोर्ड पर भी डेबियन को चलाने की कोशिश करने का फैसला किया। रूट फाइल सिस्टम के साथ बिल्कुल समान जोड़तोड़ का उपयोग करते हुए, इसने सफलतापूर्वक काम किया:

निष्कर्ष

इस लेख के पाठ्यक्रम में, हमने STM32MP157A-DK1 डिबग बोर्ड के साथ पर्याप्त खेला: हमने इसके लिए U- बूट, लिनक्स कर्नेल, हमारी अपनी रूट फाइल प्रणाली बनाई, और आर्क लिनक्स और डेबियन को भी लॉन्च किया। मुझे उम्मीद है कि STM32MP1 परिवार के प्रोसेसर के साथ या ARM पर किसी अन्य एकल-बोर्ड के साथ काम करने पर यह सामग्री किसी के लिए उपयोगी होगी।

उपयोगी कड़ियाँ

www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32mp1-series.html
wiki.st.com/stm32mpu/wiki/Category:STM32_MPU_microprocessor_devices

STM32MP1: U-Boot, Buildroot, Arch Linux और थोड़ा सा डेबियन