arm/FM3-uCLinuxのGPIOを試すのバックアップソース(No.4)

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[[FrontPage]]

#contents

2014/10/04からのアクセス回数 &counter;

[[arm/FM3-uCLinuxの最小構成を試す]]
が無事動いたので、GPIOを確かめてみようとしたら、意外にはまりました。

[[インタフェース2014/8月号 汎用軽量OS uClinuxを試す>http://www.kumikomi.net/interface/sample/201408/if08_125.pdf]]
では、
「/sysを有効にしてカーネルをビルドすると/sys/class/gpioが作成されます」
とありますが、さにあらずでした！

** GPIOを試す [#bd2203e0]
GPIOの追加を試してみます。最後にbusyboxのmakeを試してみます。

FM3固有のファイルは、arch/arm/mach-fm3に納められています。

GPIOのファイルは、
[[インタフェース2014/8月号 汎用軽量OS uClinuxを試す>http://www.kumikomi.net/interface/sample/201408/if08_125.pdf]]
によるとgpio.cにあります。

GPIOのソースは、非常にシンプルでした。FM3用のgpio_chip構造体を以下のように宣言し、
fm3_gpio_init関数でgpiochip_addしているだけです。((他の部分は、コピー＆ペーストした感じですね。))

#pre{{
static struct gpio_chip fm3_gpio_chip = {
        .label                  = "fm3",
        .direction_input        = fm3_gpio_direction_input,
        .get                    = fm3_gpio_get_value,
        .direction_output       = fm3_gpio_direction_output,
        .set                    = fm3_gpio_set_value,
        .base                   = FM3_GPIO_OFF,
        .ngpio                  = FM3_GPIO_LEN,
        .can_sleep              = 1,
};

void __init fm3_gpio_init(void)
{
        int ret;
        ret = gpiochip_add(&fm3_gpio_chip);
        if (ret < 0)
                pr_err("%s: gpiochip_add failed.(%d)\n", __func__, ret);
}

}}

*** GPIOの組み込み [#v93036e0]
make menuconfigのDevice Driversから以下の部分を選択します。
- GPIO Support
- GPIO Support→ /sys/class/gpio/...

initramfs_lfcq1_min.txtに以下の2行を追加します。
#pre{{
dir /sys 755 0 0

file /etc/fstab initramfs/etc/fstab 755 0 0
}}

uImageを作成します。
#pre{{
$ make uImage 
}}

*** LEDチカで動作確認 [#y07fd33e]

u-bootのシリアル通信でuImageをアップロードします。
#pre{{
$ sudo picocom --send-cmd "sb -vv" --receive-cmd "rb -vv" -b 115200 /dev/ttyUSB0
FM3> loady 0x60000000
Crtl-A Ctrl-S
file: arch/arm/boot/uImage
転送途中経過
Transfer complete

*** exit status: 0
Mode[j %5?mode, 5766(SOH)/0(STX)/0(CAN) packets, 5 retries## Total Size      = 0x000b4120 = 737568 BytesFM3> bootm 0x60000000

途中省略
Welcome to
          ____ _  _
         /  __| ||_|                 
    _   _| |  | | _ ____  _   _  _  _ 
   | | | | |  | || |  _ \| | | |\ \/ /
   | |_| | |__| || | | | | |_| |/    \
   |  ___\____|_||_|_| |_|\____|\_/\_/
   | |
   |_|

Fujitsu FM3/FM4 port.
For further information check:
http://www.uclinux.org/

/ # 

}}


このままでは、/sys以下には何もありません。
#pre{{
/ # ls /sys
}}


どうしてよいか途方に暮れていたら、sysfsを/sysにマウントするいう記事を発見しました。
そこで、

/etc/fstabに以下を追加してsysfsが使えるようになることを確認しました。
((パチパチ))
#pre{{
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
}}


sysfs /sysにマウントすると、何と/sys/class/gpioがでました！
#pre{{
/ # mount -t sysfs /sys
/ # ls /sys/
/sys/bus/       /sys/dev/       /sys/firmware/  /sys/kernel/
/sys/class/     /sys/devices/   /sys/fs/        /sys/module/
/ # ls /sys/class/gpio/
/sys/class/gpio/export     /sys/class/gpio/unexport
/sys/class/gpio/gpiochip0

}}

GPIOピンは、P00からPFFまでを0~255にマッピングしており、
FM3内蔵のLEDは、243になります。

以下のコマンドで基板に付属のLEDを点灯（echo 0で点灯）、消灯することを確認します。
#pre{{
/ # echo 243 > /sys/class/gpio/export 
/ # cd /sys/class/gpio/
/sys/class/gpio # ls
export     gpio243    gpiochip0  unexport
/sys/class/gpio # ls gpio243 
active_low  direction   subsystem   uevent      value
/sys/class/gpio # cd gpio243
/sys/devices/virtual/gpio/gpio243 # ls
active_low  direction   subsystem   uevent      value
/sys/devices/virtual/gpio/gpio243 # echo out > direction
/sys/devices/virtual/gpio/gpio243 # echo 0 >value

/sys/devices/virtual/gpio/gpio243 # echo 1 >value
}}

&ref(gpio.png);

*** 何が必要だったのか？ [#rb277e5f]
どうして、起動時に/sys, /procが見えないのでしょうか？

その原因は、/etc/init.d/rcSに隠されていました。
/etc/init.d/rcSは、シングルユーザモードで起動したときに実行されるスクリプトで、
この先頭で、/procと/sysをmountしていました。

#pre{{
$ cat initramfs/etc/init.d/rcS
#!/bin/sh
trap "" SIGHUP
echo "Mounting proc"
mount -t proc none /proc
echo "Mounting sysfs"
mount -t sysfs sysfs /sys
echo "Mounting devpts"
mount -t devpts none /dev/pts
echo "Setting hostname to uclinux"
hostname uclinux

以下省略
}}

** おまけ [#vd3002fc]
本格的なシステムにするには、busyboxのカスタマイズも必要になります。
そこで、busyboxのコンパイルにも挑戦してみました。


*** busyboxのコンパイル [#d7937c76]
busybox一つ作るのも大変なのですね！


最新のソースをgitを使ってダウンロードします。
#pre{{
$ git clone git://busybox.net/busybox.git
}}


- クロスコンパイルの設定
- 一度コンフィグをデフォルトに戻し、menuconfigを実行します。


#pre{{
$ export CROSS_COMPILE=arm-uclinuxeabi-
$ make defconfig
$ make menuconfig
}}

build Optionsの以下のオプションをオンにしました。
- Build BUsyBox as a static binary
- Force NOMMU build
- Add CFLAGS
 -fomit-frame-pointer -Os -mcpu=cortex-m3 -march=armv7-m -mthumb -Wl,-elf2flt=-s -Wl,-elf2flt=16384
- Add LDFLAGS
 -lm
また、coreutilsのコンフィグで
- touchのAdd suport for -hを外す

そして、makeを実行します。必ずFile format not recognizedのエラーが出るみたいです。
#pre{{
$ make 

途中省略
  CC      util-linux/volume_id/xfs.o
  AR      util-linux/volume_id/lib.a
  LINK    busybox_unstripped
Trying libraries: m
 Library m is needed, can't exclude it (yet)
Final link with: m
arm-uclinuxeabi-strip:busybox_unstripped: File format not recognized
make: *** [busybox] Error 1

}}

initramfsに付属のbusybox_LinuxM3に対して、8倍弱のサイズでした。
#pre{{
$ ls -l initramfs/busybox_LinuxM3 
-rwxrwxr-x 1 take take 94428 Sep 27 18:51 initramfs/busybox_LinuxM3

}}

#pre{{
$ ls -l busybox_unstripped
-rwxr--r-- 1 take take 730524 Oct  3 17:11 busybox_unstripped

}}

** 参考文献 [#i4d07689]
+ [[インタフェース2014/8月号 汎用軽量OS uClinuxを試す>http://www.kumikomi.net/interface/sample/201408/if08_125.pdf]]


** コメント [#ye7be891]
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