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Creacion de Imagenes
Santiago Morrison
FAE
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Agenda
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 Inicialización y descarga de Imágenes
 Conceptos
 Sobre herramientas de compilación
 Conceptos relacionados con el Core
 Breve reseña de la estructura de Linux
- Espacio de Kernel y de Usuario,drivers
 Comenzando a trabajar con AT91
- Descargando Imagenes con SAM-BA
- Modificando SAM-BA
- Modificando BootStrap
- U-Boot
- Creacion de Imagenes
->BuildRoot
->OpenEmbedded
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Inicialización y descarga de Imágenes
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 Herramientas Gratuitas para abrir imagenes :
 VirtualBox , VMPlayer
 Imagenes de VMWARE
 http://www.thoughtpolice.co.uk/vmware/
 Sitios de Interes
www.atmel.com,
www.avrfreaks.net ,
www.ubuntu.com ,
www.at91.com ,
www.vmware.com ,
http://www.linux4sam.com/ ,
http://www.at91.com/android4sam
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www.yagarto.de
www.buildroot.org
www.buildroot.net
www.kernel.org
www.openembedded.org
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Conceptos sobre herramientas de compilación
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 Distribucion Nativa
 Toolchain
 Make y otras herramientas
 SAM-BA (Aplicacion sobre SO)
 BuildRoot
http://buildroot.uclibc.org/
 OpenEmbedded http://www.openembedded.org
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SAM-BA
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SAM-BA GUI (AT91 ISP)
 Modificacion de SAM-BA es posible mediante archivos scripts
TCL
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4. NVM Programming Solutions
SAM-BA
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 SAM-BA GUI: Solucion gratuita para grabar memorias on board
 Serial port, USB and JTAG SAM-ICE support
 Interface grafica y por linea de comandos
 Facil customizacion de la herramienta
 AT91Boot_DLL.dll: Solucion gratuita para aquellos que desean
hacer su propia interface grafica
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SAM9G20 Boot Sequence
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Power Up
Yes
SerialFlash-Boot then
DataFlash-Boot
on SPI0 Chip Select 0
SerialFlash-Boot then
DataFlash-Boot
on SPI0 Chip Select 1
BMS = 1
No
Boot From
External Memory
on EBI Chip Select 0
User Application
NandFlash-Boot on
EBI Chip Select 3
SDCard-Boot on MCI
EEPROM-Boot on TWI
SAM-BA Boot
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Optional
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SAM9G45/46/M10/M11 Boot Sequence
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Power Up
Yes
NandFlash-Boot
SDCard-Boot on MCI
BMS = 1
No
Boot From
External Memory
on EBI Chip Select 0
Boot on on-chip RC
SerialFlash-Boot then
DataFlash-Boot
on SPI0 Chip Select 0
User Application
EEPROM-Boot on TWI
SAM-BA Boot
Boot on on-chip RC
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Optional
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BuildRoot
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Que es BuildRoot?
Es un conjunto de scripts que nos permitirán configurar nuestra sistema
operativo para el sistema embebido .
Es un Makefile configurable el cual baja , configura y crea cross
compilers , el kernel , busybox , y casi todas librarías necesarias para
una simple , y pequeña instalación de una distribución de Linux , asi
también como un sistema de archivos basado en uClibc
Este utiliza un sistema de archivos denominado KConfig , al cual
tenemos acceso .
Cuando guardamos la configuración genera archivos .config , los cuales
son los que finalmente se encargan de decir que debe ser construido ,
bajado , instalado , etc
Por otra parte es relativamente fácil agregar la aplicación al árbol de
archivos dentro del KConfig
BuildRoot se puede descagar de http://buildroot.uclibc.org/
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Buildroot
®
 Una vez descargado
 Ejecutaremos “make menuconfig”
 Una vez configurado
Ejecutaremos solo “make “
y complirara nuestra configuracion
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OpenEmbedded
®
Que es OpenEmbedded?
 OpenEmbedded es usualmente definido como
una meta-distribucion , la que busca proveer
distribuciones de Linux Embebidas hechas a
mano desde cero
 Por lo tanto no podemos definir a OpenEmbedded
como una distribucion de Linux en si misma
 Es una coleccion de unidades metadata
conducidas por una herramienta , que convierta
estos datos / unidades en tareas de ejecucion

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Conceptos relacionados con el Core
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 Secuencia de Boot
 BootStrap
 U-Boot
 Imagen que contiene el kernel
 Root File System
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Secuencia de Boot
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Standard Application Deployment
1st Level Bootloader
(NVM Memory Bootloader)
2nd Level
Bootloader
AT91
Bootstrap
U-boot
E-boot
FLASH
Media(s)
(Optional)
3rd Level
Bootloader
Main Application
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Linux
WinCE
Standalone App
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Secuencia de Boot
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Bootstrap
3. Application Deployment
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AT91 Bootstrap
 Free 2nd Level Bootloader for SAM9 MPU
 AT91Bootstrap integrates several sets of algorithms:
 Device initialization such as clock speed configuration, PIO settings,
SDRAM initialization
 Physical media algorithms such as DataFlash, NAND Flash, etc.
 Loaded thanks to NVM Memory Bootloader located in ROM
 Latest Version is integrated in our software packages
NVM Memory Bootloader Support
GNU
IAR
Keil
NAND Flash
AT45 DataFlash
25xxx Serial Flash
SD Card
CFI NOR Flash
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U-Boot
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 Nombre
 Das U-Boot
 Universal Bootstrap Loader
 Plataforma que soporta
 ARM, 32-bit AVR, MIPS, X86, PPC and other
 Codigo Fuente
 http://git.denx.de/
 Licencia: GNU GPL
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U-Boot
®
Por que U-Boot es necesario?
 En la fase desarrollo , ayuda a desplegar el kernel , driver , rootfs a
traves de la red
 Provee soporte de red
 No es necesario borrar la flash cuando el kernel o rootfs son
desplegados
 Provee comandos de usuario
 Provee comandos de read/write para flash y tambien para la
memoria volatil
 Operaciones de Hardware
 Pasa parametros al kernel en la fase boot
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U-Boot
®
U-Boot es necesario? – Secuencia Local de Boot
NAND flash offset:
0x00400000
SAMBA Boot
NVM Boot
NandFlash-Boot
0x00200000
0x00020000
0x00000000
ROM
Physical Addr:
Linux Kernel
U-Boot
AT91Bootstrap
NAND FLASH
Physical Addr:
0x72200000
0x00300000
Root FS
AT91Bootstrap
0x73F00000
Linux Kernel
U-Boot
DDRAM
SRAM
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U-Boot
®
Why U-Boot is needed? - Network
Virtual Machine
Target board
10.0.0.10
Zipped Linux
Linux
kernel
kernel
TFTP server
Linux image
(/srv/tftp/uImage)
DDRAM
u-boot
NFS server
MyIP: 10.0.0.20
Server IP: 10.0.0.10
Kernel Name: uImage
OpenEmbedded
rootfs (/opt/rootfs/)
NFS position: /opt/rootfs
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Imagen que contiene el kernel
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Comenzando a trabajar con AT91
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 Descargando Imagenes con SAM-BA
 Modificando SAM-BA
 Modificando BootStrap
 U-Boot
 Creacion de Imagenes
->BuildRoot
->OpenEmbedded
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Modos de Boot (SAM-BA)
®
AT91SAM9G45
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SAM-BA (cont)
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 Si SAM-BA esta corriendo y el proceso de enumeracion fue
exitoso deberimos ver un nuevo USB Device
 Si es la primera vez , pedira de instalar el driver , el cual se
hara de forma automatica si SAM-B GUI fue instalado
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SAM-BA (Desde la linea de comandos)
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 Una vez que el Host detecto a USB Device ,corremos el demo para
descargar en la nandFlash la distribucion de Angstrom
Link del demo www.linux4sam.com
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SAM-BA (GUI)
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 En lugar de correr el .bat , abriremos la aplicacion ,y presionamos “Connect”
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Modificando SAM-BA
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 En el caso de que el hardware sea diferente del kit de evaluacion
,deberemos moficicar el applet
 Buscar en el directorio applets , un archivo denominado build.log
 En el se encuentra las diferentes posibilidades de compilacion
para distintas memorias
 Si todo saliera bien luego de bajar el kernel/rootfs,la pantalla
deberia lucir asi
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Modificando SAM-Ba (cont,)
®
 Tambien podria ser modificadomediante Eclipse
 Ventaja :tiene editor incorporado
 Desventaja: configuracion debe ser adecuada
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Modificando BootStrap
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 Los comentarios realizados para SAM-BA sobre como
deben moficarse valen para BootStrap tambien
 Se puede modificar por lineas de comando o Eclipse
 http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/AT91Bootst
rap1.16.zip
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U-Boot - Comandos
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 Memory
 base – print or set base address
 crc32 – calculate the crc32 checksum over an address range
 cmp – compare two memory ranges (cmp staddr1 staddr2 size (hex))
 cp – copy memory ( cp source targer size (hex))
 md – display memory ( md (.b,.w,.l) addr size (hex))
- .b-byte , .w-word, .l-long
 mm – modify memory (mm (.b,.w,.l) addr (hex)) will prompt for new value
 mtest – simple memory test (mtest start end pattern (hex))
 mw – memory write (mw [.b, .w, .l] address value [count] (hex))
 nm – memory modify (nm [.b, .w, .l] address (hex))
 loop – infinite loop on address range (loop [.b, .w, .l] address number_of_objects (hex))
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U-Boot Comandos
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 Flash operation
 cp – copy memory (cp [.b, .w, .l] source target count (hex))
 flinfo – print Flash memory information
 erase – erase flash memory (see help for options)
 protect – enable or disable flash protection
 Download Commands
 bootp - boot image via network using BOOTP/TFTP protocol
 dhcp - invoke DHCP client to obtain IP/boot params
 loadb - load binary file over serial line (kermit mode)
 tftpboot, tftp- boot image via network using TFTP protocol
 usbboot - boot from USB device
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U-Boot Comandos – Variables
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 Variables de entorno relacionadas a comandos
 print – imprimi todas las variables por la salida standard
 setenv – setea las variables de entorno
 saveenv - guarda las variables de entorno en flash
 run – corre los comandos de variables
 bootd - boot default, i.e., run 'bootcmd‘
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U-Boot Variables
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 Que es una variable en U-Boot?
 Variable puede ser configuracion
 Variable pueden ser scripts de comandos
 U-Boot comandos para variables ???
 Variable como configuracion
 Configuracion de red
- ipaddr – direccion de IP del board
- serverip – direccion de IP del servidor . TFTP o NFS
- netmask – mascara
 Parametros de Boot
- bootargs – argumentos que seran pasados al kernel cuando el kernel comienza a correr
 Variable como comandos
 bootcmd – lista de comandos que seran llamados por el comando boot
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Examples - Commands
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 tftp 0x72200000 linux.bin
 Baja el linux.bin desde tftp server hacia target address 0x72200000
 md 0x72200000
 Muestra contenido de memoria 0x72200000
 nand read 0x72200000 0x200000 0x100
 Lee 256 bytes desde nand flash a RAM.
- 0x72200000 es el target de RAM
- 0x00200000 es el offeset de la Flash
- 0x00100 es el tama#o de bytes a leer
 print – muestras todas la actuales variables
 setenv ipaddr 10.0.0.20
- configura Ip
 setenv ipaddr ‘10.0.0.20’
- igual
 setenv ipaddr
- borra variable
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U-Boot Ejemplo
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 Host IP (tftp server) :
10.0.0.1
 Kit IP :
10.0.0.20
 Imagen:
Comandos :
 setenv serverip 10.0.0.1
 setenv ipaddr 10.0.0.20
 setenv netmask 255.255.255.0
 ping 10.0.0.10
 setenv bootcmd 'tftp 0x72200000 linux-2.6.30-uImage; bootm 0x72200000'
 saveenv
 boot
 En el Host copiar inux-2.6.30-uImage en la carpeta que se exporta
 /srv/tftp
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U-Boot Otras Alternativas
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 Bajada de Imagines via Rs232
 Bajada de Imagines via JTAG
 Bajada de Imágenes via TFTP + DHCP
 Bajada de Imágenes via TFTP SIN DHCP
 Descompresion de Imágenes desde un servidor externo TFTP
 SDCard
 Entre otras
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Creacion de Imagenes - BuildRoot
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 Una vez descargado Buildroot , la carpeta se veria asi
 El numero cambia constantmente , dependiendo de la version
 Luego para configurarlo debemos correr el siguiente comando
 „make menuconfig‟
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BuildRoot
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Para obtener mas informacion de como modificar los scripts
http://www.at91.com/linux4sam/bin/view/Linux4SAM/BuildRootBuild#Add_your
_own_software_to_BuildRoot
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Creacion de Imagenes OpenEmbedded
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 Una vez instalado , asegurarse de que las variables de entorno ,
hayan sido establecidos ,en este caso las variables se encuentran
en el archivo oe_.env.sh
source ./oe_env.sh
 Para corroborarlo correr „env‟
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local.conf
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 Uno de los archivos mas importantes se encuentra en :
 /oe.openembedded/conf/local.conf
 Dentro los distintos parametros ,podemos encontrar
 DL_DIR = "/mnt/hgfs/oe_sources/“
 BBFILES :="${TOPDIR}/openembedded/recipes/*/*.bb"
 MACHINE = "at91sam9g45ekes"
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Actualizacion de Paquetes con OE
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 En el Target corremos los siguiente
 opkg list_installed | less
 opkg list_installed | grep busybox
 opkg list_installed | grep gdbserver
 Sabemos que no tenemos corriendo el gdbserver
 Entonces volvemos al host
 bitbake gdbserver
 bitbake package-index
 Vuelvo al Target para actualizar
 opkg update
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OpenEmbedded
®
 Como dijimos OpenEmbedded , en realidad se conecta con un
servidor externo , que es una distribucion confiable
 Para saber adonde se conecta se necesita correr
 git branch
 Y se deberia ver algo asi
 git config --list
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Trabajando con OpenEmbedded(2)
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 El servidor remoto es branch.stable_2009_training_test.remote:
Su nombre es el otorgado por default : “origin”.
 remote.origin.url es un servidor interno de ATMEL el cual tiene un
espejo del servidor GIT OpenEmbedded
 git://git.openembedded.net/openembedded or
http://repo.or.cz/r/openembedded.git/
 branch.stable_2009_training_test.merge Nos dice que viene de un
branch llamado “stable_2009_kerneloe_training “
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Compilando una aplicacion:MySimpleKey
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 Para ejemplificar tenemos una aplicacion de entradas – salidas llamada
“mysimplekey”
 En el Host
 cd openembedded/recipes/
 Copiamos el contenido en recipes
 mv /mnt/hgfs/src/application_dev/mysimplekey/full mysimplekey
 cd mysimplekey
 El ejemplo consta de un archivo de configuracion bitbake , archivo fuente
.c y un MakeFile
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Compilando una aplicacion:MySimpleKey
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 En el archivo de configuracion BitBake vemos que se llama al
makefile
 La directiva oe_runmake permite correr Makefile en un archivo .bb
 Los flags de Cross compile ya se encuentran en el Makefile

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Compilando la aplicacion
desde OE con Makefile
 bitbake -b openembedded/recipes/mysimplekey/mysimplekey_1.0.bb -c
clean -D
 bitbake –f -D -b
openembedded/recipes/mysimplekey/mysimplekey_1.0.bb –c compile
 En el Target (placa)
 busybox mount -t nfs 10.0.0.10:/opt/AT91SAM/oe/tmp/work/armv5teangstrom-linux-gnueabi/ /mnt
cd /mnt/mysimplekey-1.0-r0/
./mysimplekey
La aplicacion ya esta corriendo
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Creando una imagen con la aplicacion
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 Hasta aqui hemos visto como compilar y correr la aplicacion con OE
 En nuestro caso vamos a encontrar recipes para crear imagenes dentro de
/openembedded/recipes/images
Uno de los recipes que nos permite trabajar en consola es
console-at91sam-images
Entonces desde el directorio /opt/AT91SAM/oe corremos
bitbake console-at91sam-iamges
Como nuestra aplicacion ya esta incluida dentro del directorio de recipes , la
imagen producida incluira nuestra aplicacion
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