linux4sam: загрузка по сети

И так, начинаем осуществлять обозначенный ранее план.
Очевидно, было бы глупо сразу бросаться и перепрошивать флешку, или, что ещё хуже, сам контроллер. Операции эти весьма рискованны, и потому будем начинать с наименее рискованных, тем более что u-boot предоставляет широкие возможности.
Речь пойдёт о загрузке по сети.
Сразу скажу, что более подробную информацию о опциях u-boot и его возмжностях можно найти в соответствующей вики на http://www.denx.de/wiki/DULG/Manual, а дальше же пойдёт описание того, с чем мне непосредственно пришлось столкнуться. И так, с помощью u-boot, похоже, можно загрузиться с чего угодно: встроенной NAND Flash, внешней MMC (слабо могу представить), COM-порта, Ethernet. Сама процедура загрузки состоит в следующем - с помощью команд u-boot копируем ядро и корневую файловую систему в память, и передаём управление на первый адрес. Чтобы ядро прошло эту процедуру, его после сборки надо обработать одной утилитой, идущей вместе с u-boot. О тонкостях компиляции ещё будет написано, по этому сейчас в это не углубляемся.
U-boot-у можно установить различные переменные окружения и последовательность команд, которые он выполнит перед тем, как передаст управления ядру. При этом загрузчик умеет сохранять внесённые параметры... видимо во флеш МК. И так, что же мы имеем:
U-Boot> printenv

bootcmd=run boot_df

bootdelay=3

baudrate=115200

tftp_update=tftpboot 20400000 zlinux; cp.b 20400000 c0038000 170000; tftpboot 20400000 rf

tftp_boot=tftpboot 20400000 zlinux; tftpboot 21100000 rootfs; bootm 20400000

boot_df=cp.b c0038000 20400000 170000; cp.b c01a8000 21100000 277fff; bootm 20400000

ipaddr=192.168.0.136

netmask=255.255.255.0

ethaddr=00:1f:f2:00:00:00

serverip=192.168.0.2

stdin=serial

stdout=serial

stderr=serial
- по сути, для нас подготовили три режима. 

    1. режим по-умолчанию - boot_df - копирования ядра и корневой фс в память с флешки и запуск. 

    2. tftp_boot - загрузка по сети - копирования ядра посредством tftp в память и запуск. tftp настроен в эмуляторе, но перенос его на локальную машину не составляет никакого труда - надо лишь установить сервер, настроить xinetd, положить образ ядра и фс в папку tftp. В принципе, пожно даже подцепить к этому делу dhcp, при этом вместо tftpboot следует пользовать bootp. 

    3. tftp_update - обновление ядра на плате - копирование с фтп в память, а из памяти во флеш, просто и удобно.

Надо сказать, что всё это скорее всего описано на соответствующем форуме, куда также можно обратиться.
Кроме таких плясок с перекидыванием ядра и rootfs туда-сюда есть ещё возможность подключить корневую фс прямо по сети посредством nfs, при условии что ядро сконфигурировано соответсвующим образом. Это наиболее интересный вариант, т.к. позволяет полностью избавиться на девайсе от всех устройств хранения, а сборку и отладку вести на "большой машине" оперативно контролируя результат.
И в заключении, ещё одна деталь - параметры ядра. Их также можно скормить u-boot, но разработчики почему-то пошли другим путём, и указали необходимые параметры непосредственно в ядро при сборке. По этому, скажем, если вы захотите изменить в памяти адрес расположения rootfs, то ядро будет в панике.

#cat /proc/cmdline

root=/dev/ram0 rw initrd=0x21100000,0x500000 console=ttyS0,115200 mem=32M

Продолжение следует.

linux4sam: введение

И так, не доведя до какого-либо конца ни одного из ранее начатых проектов, я подумал, что уже как-то тесновато на x86-ой архитектуре, и пора бы уже посмотреть в сторону чего-нить этакого.. И так, не вникая в детали и предыстории, в руках у меня оказалась оценочная плата на основе МК AT91SAM9260 архитектуры ARM с 32 Mb RAM и 4 Mb flash, с USB, Ethernet, COM, SPI и кучей DIO на борту. В качестве ОС на девайсе стоит Linux, а размеры платы всего 75x90 мм, что в совокупности открывает огромные возможности для практических применений. Но перво-наперво необходимо обеспечить базу, иначе говоря - производство подобных девайсов. Т.о. план на ближайшие 6-18 месяцев, это освоить производство подобных девайсов, прошивку и сбору ОС с нуля.
В комплекте с платой идёт компашка, на которой можно найти софт для прошивки (под винду, к сожалению, у нас-то весь процех будет построен на пингвине), софт для разработки и виртуальную машину с RHEL. Последнее представляет наибольший интерес. Внутри виртуалки находим архивы компилятора, u-boot, кое-какие патчи, настроенный tftp, и вроде какие-то ещё приятные мелочи. Т.е. в принципе, ничего того, чего нельзя было бы установить к себе в систему собственноручно из официальных источников.
По железу, прежде всего надо понять, как вообще всё это дело устроено. Если в плане написания софта и сборки дистриба всё более/менее понятно, то вот железо вызывает у меня много вопросов.
AT91SAM9260, контроллер с большим количеством встроенных интерфейсов, встроенным интерфейсом SRAM, CompactFlash, NAND Flash, ECC, и производительностью до 200 MIPS, т.е. проще говоря - "зверь-машина". Внешние интерфейсы являются определёнными, в том смысле, что USB он в любом случае USB, в отличии от количества памяти, которой может быть 32, 64 а может и больше, а может там ещё и флешка есть, а может и ещё какое устройство. Всё что касается подобных вопросов, отнесём к системной конфигурации МК. В datasheet эта часть называется EBI - External Bus Interface. Её настройка производиться путём установки нужных битов в нужных регистрах МК на самой начальной стадии после включения, т.е. на самом низком уровне. В этом состоит самая главная задача - привести схему в состояние, пригодное для дальнейшей работы, "опознать оборудование". Отвечающий за это код вынесен в отдельный проект - bootstrap. BootStrap собирается кроссплатформенным компилятором и прошивается непосредственно во внутреннюю память МК. После того, как bootstrap отработал, необходимо определить, откуда дальше вести загрузку, найти ядро, передать ему параметры и всё дальнейшее управление, сформировать адресное пространство. Этим занимается загрузчик u-boot. Его конфигурации будет посвящена отдельная заметка, когда до этого дойдёт дело. Сам же u-boot предоставляет возможность загрузки с NAND Flash, MMC, и даже по Ethernet. Прошивается загрузчик также во внутреннюю память МК, и принимает управление от bootstrap. И наконец, после того как отработает u-boot, уже начнётся загрузка ядра linux, а тут всё становится уже совсем просто и почти как на "большой машине".
Т.о. схема загрузки следующая bootstrap -> u-boot -> linux kernel.
Разбирать эту цепочку будем с хвоста, освоим загрузку по сети, пересборку ядра, создание окружения для кросскомпиляции.
Продолжение следует.