Embedded Linux im Sommer 2014

1.1   28. Maerz 2014

• Einführung (komplett)

  http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc

1.2   4. April 2014

• Nochmal die Inhalte der Vorlesung vom 4. April durchdenken.

• Abschnitt ueber Hostrechner lesen:

  http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/host.html

  Aufgaben zum Hostrechner sind am Ende des Abschnitts.

• Gerüst für ein Kommandozeilenprogramm entwickeln (siehe Kommandozeile).

• Das Kapitel 2 des Buches http://www.advancedlinuxprogramming.com/alp-folder/ heisst Writing Good GNU/Linux Software. Darin finden Sie unter anderem, wie man Kommandozeilen-Parameter mit getopt richtig programmiert.

• Wie jede Woche: Kenntnis der Kommandozeile verbessern

Abgabe des 2. Aufgabenblattes verlängert auf 30. April.

1.3   25. April 2014

• Lesen Sie in der Gliederung den Abschnitt ueber den Entwicklungsrechner

  http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/host.html

  und beantworten Sie die Fragen am Ende des Abschnitts.

• Lesen Sie im Buch von Karim Yaghmour das Kapitel 2 ("Basic Concepts")

  http://proquest.tech.safaribooksonline.de/book/operating-systems-and-server-administration/embedded-linux/9780596529680

• Holen Sie sich die Programmbeispiele:

  ssh://git@r-n-d.informatik.hs-augsburg.de:2222/hubert.hoegl/elinux.git

  Da auf Gnublin das git Programm installiert ist, koennen Sie die Beispiele gleich auf Gnublin holen.

• Kommunikation mit serieller Schnittstelle (UART)

  • zu Fuss in C
  • mit Gnublin API (C++)
  • mit Python

• Gnublin Erweiterungsmodule

  Siehe TempGit/elinux/gnublin/Module.rst

  • Interfacing DOG Display und Bedientasten

  • Interfacing einer S0 Schnittstelle eines Strommessgeraetes Eltako-WSZ12DE-32A (2000 Impulse je kWh)

    https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Labor/gnublin_stromzaehler.pdf

1.4   2. Mai 2014

• Lesen Sie den Abschnitt ueber den UART in der Gliederung

  http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/io.html#uart-rs-232

• Fragen zur UART Schnittstelle:

  • Wie greift man in C auf den UART zu?
  • Wie greift man in Python auf den UART zu?
  • Unterstuetzt das Gnublin-API den UART?

• Fragen zur SPI Schnittstelle:

  • Wo im Kernel steht, wie man auf die SPI Schnittstelle zugreift?

• Beschreiben Sie die verschiedenen Schichten der Gnublin-API Software.

• Setzen Sie die Zeit auf Ihrem Embedded Linux Rechner mit dem NTP Protokoll:

  sudo ntpdate de.pool.ntp.org

  Vergessen Sie nicht, vorher die Zeitzone zu setzen mit sudo tzselect oder sudo dpkg-reconfigure tzdata.

1.5   9. Mai 2014

1. Zum I2C Bus empfehle ich die Kapitel 8 und 9 im Embedded Linux Praxisbus zu lesen (Zugang elinux/student):

   https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Buecher/Praxisbuch/

2. Machen Sie eine Aufstellung der Erweiterungsmodule für Gnublin nach dem Typ der Schnittstelle (GPIO, UART, SPI, I2C).

3. Ueberlegen Sie sich die Ansteuerung eines I2C EEPROM AT24C16 mit dem Gnublin API.

   Das Datenblatt des Bausteines ist hier:

   http://www.atmel.com/Images/Atmel-8719-SEEPROM-AT24C16C-Datasheet.pdf

   Der I2C Bus wird auch "Two-Wire Interface" (TWI) genannt. Neben I2C wird auch noch ein Dreidraht-Interface (3WI) und SPI in der folgenden Applikationsschrift diskutiert:

   http://www.atmel.com/Images/doc8546.pdf

1.6   16. Mai 2014

Root Filesysteme

• Linux from scratch (LFS)
• Buildroot
• Debian/ARM
  • Gnublin Distribution
  • ELBE
• Yoctoproject
  • ELDK

Fragen dazu:

http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/distrib.html#aufgaben-zu-distributionen-und-root-filesystemen

1.7   23. Mai 2014

Fragen zum Linux Kernel sind am Ende des Abschnitts in der Gliederung:

http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/kernel.html

1.8   6. Juni 2014

Fragen zum Bootloader:

http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/booten.html

XXX to do: Fragen zu Hallinan, Kap. 7

1.9   13. Juni 2014

Fragen zum Kapitel "Echtzeit"

http://elk.informatik.hs-augsburg.de/elinux-doc/echtzeit.html

2.1   28. Maerz 2014

2.2   4. April 2014

• Tafelbild https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Tafel/14/

2.3   11. April 2014

• Letzter Aufruf: In Moodle eintragen (siehe oben)

• Erfahrungsaustausch: Toolchain installieren (ELDK)

  ELDK5X86=/opt/eldk-5.5/armv5te/sysroots/i686-eldk-linux
  P1=$ELDK5X86/usr/bin/armv5te-linux-gnueabi/
  export ARCH=arm
  export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
  export PATH=$P1:$PATH

• Die SD Karte

  • /bin/dd, /sbin/fdisk, /sbin/cfdisk, /sbin/mkfs.ext3

    Disk /dev/sdb: 1 GB, 1003484160 bytes
    255 heads, 63 sectors/track, 122 cylinders
    Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
    /dev/sdb2            1           2        8032   df  BootIt
    /dev/sdb1            3         122      979870   83  Linux

  • Gnublin Installer http://wiki.gnublin.org/index.php/Gnublin_Installer

  • http://wiki.gnublin.org/index.php/SD-Karte_wechseln

• Gnublin Wiki, alle Seiten

• General Purpose I/O (GPIO)

  Informationen im Wiki

  • http://wiki.gnublin.org/index.php/GPIO (gnublin-gpio, sysfs)
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/API_GPIO (Gnublin API)
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/Berechtigungen_GPIO
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/GPIO#Interrupt_eines_GPIO_Pins_aktivieren (Interrupts in C und Python)

  Kernel Doku linux-2.6.33-lpc313x/Documentation/gpio.txt

  Dazu zunaechst den Kernel-Quelltext holen:

  git clone https://github.com/embeddedprojects/gnublin-lpc3131-2.6.33.git

• Gnublin Live CD http://gnublin.embedded-projects.net/live-cd/

• Tafelbild https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Tafel/14/

2.4   25. April 2014

• Tafelbild https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Tafel/14/

2.5   2. Mai 2014

• Serielle Schnittstelle
• SPI Schnittstelle
• Gnublin API
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/Programmieren_mit_API
  • http://gnublin.org/gnublin-api/doc/html_de/index.html
• Tafelbild https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Tafel/14/
• Lesen
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/RS-232
  • http://wiki.gnublin.org/index.php/SPI

2.6   9. Mai 2014

• Wiederholung

• Erinnerung:

  Pflichtaufgaben mit Gnublin (bzw. Ihrem verwendeten Board)

• Bausteine/Module mit SPI Schnittstelle

  • DOG Display
  • MAX7219
  • PCA9555

• I2C

  • http://wiki.gnublin.org/index.php/I2C

• Gnublin Erweiterungsmodule: http://elk.informatik.hs-augsburg.de/hhweb/elinux/Gnublin/Module.html

• 1-Wire

  • http://wiki.gnublin.org/index.php/1-Wire

• Logikanalysator mit Linux GUI: http://www.saleae.com

2.7   16. Mai 2014

Das Root Filesystem

• Yaghmour, Kap. 8 (Root FS Setup)
• Hallinan, Kap. 6 (FHS, Minimal FS)
• Hallinan ELP, Kap. 11 "Busybox"

2.8   23. Mai 2014

Der Linux Kernel

• Git Repo: elinux-src/gnublin/kernel/
• Greg Kroah-Hartman, Linux Kernel in a Nutshell http://www.kroah.com/lkn
• Quade/Kunst, Kern-Technik (Serie im Linux Magazin)
• Das Embedded Linux Praxisbus, Springer Verlag, Kap 11: Geraetetreiber und Kernelmodule
• The Linux Kernel Primer, O'Reilly Verlag, Kap. 1 "Overview"
• Robert Love, Linux Kernel Development, O'Reilly Verlag
• Yaghmour BELS, Kap. 5 "Kernel Considerations"
• Hallinan ELP, Kap. 4 "The Linux Kernel: A Different Perspective"
• Hallinan ELP, Kap. 5 "Kernel Initialization"
• Hallinan ELP, Kap. 14 "Kernel Debugging Techniques"
• cdrom-elinux/Lesen/Tim_Jones/tim-jones-anatomy-kernel.pdf
• Boguslaw Sylla, Patrick Schorn, Linux Kernel Module. Arbeit aus dem WS2008/2009, 32 Seiten, cdrom-elinux/Lesen/linuxkernel.pdf
• Roberto Arcomano, Kernel Analysis Howto http://www.tldp.org/HOWTO/KernelAnalysis-HOWTO.html

Treiber/Module

• https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/Buecher/TreiberBuch/
• Linux Device Drivers, 3. Auflage: http://lwn.net/Kernel/LDD3, http://www.makelinux.net/ldd3
• Peter Jay Salzman, etal., Linux Kernel Module Programming Guide (2.6), LKMPG http://www.tldp.org/LDP/lkmpg/2.6/lkmpg.pdf

2.9   6. Juni 2014

• Bootloader

  • Yaghmour, Kap. 9 (Setting up the bootloader)

  • Hallinan, Kap. 7

    https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/boot/

• Debuggen

  • Yaghmour, Kap. 11 (Debugging Tools)
  • https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/debug/

2.10   13. Juni 2014

• Echtzeit
  • Yaghmour, Kap. 12 (Introduction to Real-Time Linux)
  • Yaghmour, Kap. 13 (Xenomai)
  • Yaghmour, Kap. 14 (RT-Patch)
  • https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/rt/

2.11   27. Juni 2014

• Letzter Termin

3.1   udev Regel fuer Terminalprogramm

In Datei /etc/udev/rules.d/81-gnublin-serial.rules:

SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", SYMLINK+="gnublin-console", MODE="0666"

sudo /etc/init.d/udev restart
  oder
sudo service udev restart

Nach erneutem Anstecken des USB Konsolenkabel sieht man das Geraet
``/dev/gnublin-console``.

3.2   kermit

• Man page: man kermit

• Installation mit

  apt-get install ckermit
  apt-get install lrzsz     # auf Host und Gnublin

• Konfigurationsdatei ~/.kermrc:

set line /dev/gnublin-console
# set line /dev/ttyUSB0

set speed 115200
set carrier-watch off
set handshake none
set flow-control none
robust
set file type bin
set file name lit
set rec pack 1000
set window 5

set parity none
set prefixing all
set reliable off
set clearchannel off
set streaming off
set protocol xmodem-crc download {} {sz %s} {} {rz %s} {}
set terminal type xterm

• Prompt

  (/home/hhoegl/) C-Kermit>
                  C-Kermit> c                 # Connect
                  ... Kermit im Terminal Modus ...
                  C-\ c                       # Vom Terminal- in Kommando-Modus
                  send [/binary] <filename>   # Datei senden
                  C-Kermit> q                 # Quit

Wenn man Dateien von Gnublin zum PC uebertragen will, dann muss man auf Gnublin "sz <datei>" eingeben. Kermit auf dem PC erkennt das und speichert die Datei ab! SZ hat erstaunlich viele Optionen, siehe "sz --help".

3.3   picocom

Installation

apt-get install picocom
apt-get install lrzsz     # auf Host und Gnublin

Kommandos

sudo picocom -b 115200 /dev/ttyUSB0
sudo picocom -b 115200 --send-cmd "sz -vv" --receive-cmd "rz -vv" /dev/ttyUSB0
Beenden mit C-a C-x
Dateien senden mit C-a C-s
Alles weitere: man picocom

Eventuell problematisch: GNU Readline C-a (Cursor an linken Rand) ist identisch mit Picocom Meta-Zeichen.

3.4   Verbindung zum Netz

Das ist in diesem Text beschrieben:

http://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/gnublin/appnotes/pseudo-netz.html

3.5   Kompilieren

• Auf Gnublin nativ kompilieren. Ist zwar langsam, geht aber für kleine Programme.

• Auf Host kompilieren ("Cross-Kompilierung")

  Anleitung für ELDK: http://wiki.gnublin.org/index.php/C/C%2B%2B_Entwicklungsumgebung_installieren

  Tipp: Nimm aktuelle Version 5.5:

  ftp://ftp.denx.de/pub/eldk/5.5/targets/armv5te/eldk-eglibc-i686-arm-toolchain-qte-5.5.sh

3.6   Kommandozeilen-Programme

• Ian Shields, Learn Linux, 101: The Linux command line, 2009, 2015 (24 pages)

  http://www.ibm.com/developerworks/library/l-lpic1-v3-103-1

• Vasudav Ram, Developing a Linux command-line utility, 2002

  https://bitbucket.org/vasudevram/selpg

  https://elk.informatik.hs-augsburg.de/pub/rtlabor/elinux/prog/selpg/

• http://www.advancedlinuxprogramming.com/alp-folder/

  Kapitel 2: Writing good GNU/Linux Software

3.7   User hinzufügen und löschen

Mit adduser paul wird ein neuer User angelegt. Danach existiert ein neues Home-Verzeichnis /home/paul. Mit deluser paul kann man den User wieder löschen.