Embedded Linux 2022

Moodle Kurs: https://moodle.hs-augsburg.de/course/view.php?id=5702

Wünschenswerte Vorkenntnisse: https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/hhwiki/ElinuxVorkenntnisse

ElinuxRemote Server: http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/hhwiki/ElinuxRemote

Einige praktische Demonstrationen: http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/hhwiki/ElinuxBBBPraxis

Di, 22.3.2022 #1

Hausaufgaben bis 29.3.

• Links im Foliensatz ansehen (u.a. Pengutronix Blog und Video) Foliensatz http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/kurs/intro.pdf

• Labor-Tagebuch vorbereiten (Markdown, Pandoc Tool). Machen Sie auf Gitlab ein internes Repository für die Veranstaltung (kein privates) und schicken mir den Link. Dort ist u.a. das Labor-Tagebuch im Markdown Format.

  https://r-n-d.informatik.hs-augsburg.de:8080/hubert.hoegl/Markdown-Anleitung

• Kapitel 1 (Einführung) und 2 (Toolchain) im Buch von Vasquez/Simmonds lesen

  https://learning.oreilly.com/library/view/mastering-embedded-linux/9781789530384

• Hostrechner mit Linux ausstatten, gerne auch über VirtualBox.

  Eine Toolchain auf dem Hostrechner installieren (wie im Buch, Kap. 2 erläutert)

• Das "microcom" Programm von github holen, kompilieren und auf dem Hostrechner installieren (https://github.com/pengutronix/microcom).

• Recherchieren Sie die Lizenzbedingungen für die Hardware Baupläne des Beagle Bone Black.

• 29.3.2022 Nachtrag Cross-Kompilierung

  • https://r-n-d.informatik.hs-augsburg.de:8080/elinux/material/-/blob/master/cross/cross-compile-for-bbb.c

Di, 29.3.2022 #2, U-Boot

• MELPv3, Kap. 3

• http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/bbb/The-Boot-Process.pdf

• https://www.denx.de/wiki/U-Boot

• https://u-boot.readthedocs.io/en/latest

• https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/bbb/lj-10-2013-uboot-trick.pdf

• Kleines Python Programm, das zeigt, wie man die serielle Schnittstelle aus einem Programm ansteuern und automatisieren kann (Achtung: Code ist alt, noch in Python 2. Müsste erst auf Python3 und BBB angepasst werden).

  https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/u-boot/u-boot.py

Hausaufgaben bis in +1w:

• Welche Subsysteme kann U-Boot verwalten?

• Den U-Boot Bootmechanismus unterbrechen mit [SPACE] Taste und Funktionsweise von U-Boot untersuchen.

  help, printenv, run <cmd>, mmcinfo, mmc dev 0, mmc dev 1, mmc list, ls mmc 0:1 /, ext4load mmc 0:2 ${loadaddr} /boot/uImage, ext4load mmc 0:2 ${fdtaddr} /boot/am335x-boneblack.dtb, bootm ${loadaddr} - ${fdtaddr}, run mmcboot, ...

• MELPv3, Kap. 3 nachvollziehen

  Eine andere Anleitung vom Kompilieren des U-Boot ist unter

  https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/hhwiki/ElinuxBBBPraxis#u-boot-kompilieren

• Was machen /boot/uEnv.txt und /boot/SOC.sh?

• U-Boot kann auch mit Device Trees umgehen (.dtb, .dtbo Dateien). Auch der Kernel braucht diese Device Trees. Wozu wird diese ganze Device Tree Sache ueberhaupt gebraucht? Siehe das Verzeichnis /boot/dtbs/4.19.94-ti-r42/.

Nachtrag:

• RPi-Nutzer sollten herausfinden, wie der Bootvorgang auf dem RPi Board funktioniert.

  Wird im Normalfall U-Boot verwendet?

  Wie kann man auf U-Boot umsteigen?

• Folien zu U-Boot http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/kurs/u-boot.pdf

• Es gibt noch eine Übung zum Cross-Kompilieren, siehe

  https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/kurs/uebungen/#cross-kompilierung

Di, 5.4.2022, #3

Hausaufgaben bis in +1w:

• Hausaufgaben [berarbeiten gemäss Rückmeldungen in der Vorlesung
• MELPv3, Kap. 4 (Kernel konfigurieren und bauen)

Di, 12.4.2022, #4

• Allgemeine Lagebesprechung
• Di, 19.4.2022 ist frei (Osterferien)
• Vielleicht ganz nützlich für Raspberry-Pi Nutzer: Pi-LFS Projekt von Brandl und Saufler 2015: https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/RPi/pi-lfs/html/ (LFS ≙ Linux From Scratch, https://www.linuxfromscratch.org)

Hausaufgaben bis in +1w

• MELPv3, Kap. 5 (Building a Root Filesystem - RYO)
• Über Ostern alle Schritte auf dem RPi oder BBB testen (U-Boot, Kernel, Root-FS)

Di, 26.4.2022, #5

Hausaufgaben bis in +1w

• Alle machen die Aufgaben in Kap. 5 fertig.
• MELPv3, S. 162 - 179 (Buildroot - das ist die Hälfte von Kap. 6, Selecting a build system, bis vor Introducing the Yocto Project).

Di, 3.5.2022, #6

• Zweite Hälfte von Kap. 6. (Yocto Project Intro)

Di, 10.5.2022, #7

• MELPv3, Kap. 7 (Yocto Project, eigene Layer)

• Elinux Anwendung "TSGRain" (Beregnungssteuerung)

  • Kurze Beschreibung https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/kurs/memo-01.pdf
  • Kurzer Übersichtsartikel https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/hhwiki/tsgrain
  • V1 (Binary OS): https://github.com/huberthoegl/tsgrain, basierend auf BA Graber, 2020
  • V2 (Yocto): https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/tsgrain2, Doku (BA T. Hampp 2021), Der Sourcecode ist auch auf dem Gitea Server von Hr. Hampp, siehe https://code.thetadev.de/TSGRain.
  • Bilder, schaltplan, Teileliste https://hhoegl.de/tsgrain

• Tam Hanna, Übersicht: Was Linux-Distributionsbaukästen können, iX 2/2015

  https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/rootfs/ix.0215.036-042.pdf

• Tam Hanna, Yocto Tutorial, iX 2/3/4-2015

  • Teil 1 (QEmu) https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/yocto/ix-2-2015-yocto-1.pdf
  • Teil 2 (RPi) https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/yocto/ix-3-2015-yocto-2.pdf
  • Teil 3 (Arduino Galileo) https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/yocto/ix-4-2015-yocto-3.pdf

• Bootlin.com Yocto Training (BeagleBone Black, STM32MP1)

  • https://bootlin.com/training/
  • https://bootlin.com/docs/

• Die Yocto Distribution "OpenSTLinux" für den STM32MP1

  • https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/STM32MP1_Distribution_Package

"Golden Image" bzw. "Binary OS" vs. Build from Source

• Bastian Krause, Wie man (k)ein Betriebssystem für Produkte baut, Pengutronix 2021 (mit Video, 45 Min.) https://www.pengutronix.de/de/blog/2021-04-19-wie-man-kein-betriebssystem-fuer-produkte-baut.html
• Mirza Krak, Linux IoT Development: Adjusting from a Binary OS to the Yocto Project Workflow, http://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/yocto/yocto-lj-300-2019.pdf

Open-Source Lizenzen

• Felicitas Jung, Fürchte nicht den offenen Quellcode - 1x1 des Lizenzmanagements, Pengutronix 2020. https://www.pengutronix.de/de/blog/2020-02-25-open-source101.html

Di, 24.5.2022, #8

• Update-Verfahren, MELP v3, Kap. 10
• Linux Magazin, Kern-Technik #121 (RAUC), https://hhoegl.informatik.hs-augsburg.de/elinux/kt/kt-121/kt-121.pdf
• SWupdate https://sbabic.github.io/swupdate/swupdate.html
• RAUC https://rauc.io
• fwup https://github.com/fwup-home/fwup
• Mender https://docs.mender.io/3.2
• Balena https://www.balena.io
• hawkBit https://www.eclipse.org/hawkbit

Debuggen (MELPv3, Kap. 19),

• RPi3 mit JTAG Adapter am Rechner elinux-remote (Foto 1, Foto 2)

Echtzeit (MELPv3, Kap. 21)

• Servo am BBB1, Foto (man sieht die Spitze des roten Zeigers in der Kamera).
• Sourcecode dazu: https://r-n-d.informatik.hs-augsburg.de:8080/michael.schaeferling/elinux_demos

Neben Tsgrain ein weiteres interessantes Embedded Linux Projekt

• "Eulenfunk" Internet Radio https://github.com/studentkittens/eulenfunk

  Das war ein Projekt im Sommer 2016 von ein paar Master-Studierenden.