debian Jessie in arm
ネットをうろうろしてたら、 システム奮闘記 なんてのに出会った。このサイト、普通の事務員さんが開設してるサイトで、シス管に なって、右往左往する日常を綴ってる。今流行りの、ねーちゃんが、黒板にコマンドを 一つ書いて、解説してくってのとは違い、体当たりしながらいろいろやってく所に 共感を覚える。昔、よく読んだものだ。健在で何より。
その100にある 婚活 Yahooお見合い データマッチングと婚活 なんてのは、哀愁が漂うな。 本音が出てますよ。頑張ってください。
この方、事務員と強調されてるのに、電気回路入門とか、無線LANの基礎なんて原稿を 書かれていて、職業詐称してないかと疑っちゃうぞ。
無線LANは、2.4G帯と5.2G帯があるとな。2.4G帯は電子レンジとか青歯で使ってる帯域と かちあうとな。
おいらからの補足で、ドローンの制御をしてる電波ともかちあうぞ。強力な無線LANを 持ってくると、ドローンを落とせるぞ。ドローンって雄蜂って意味らしいけど、電波で 狂わされるのね。蚊を寄せ付けないようにするには、超音波だけど、ドローンを寄せ付け ないようにするには、2.4G電波が良く効きますぜ。＞ キンチョーさん。
先進な露天風呂には、ドローン避けが設置してあるらしい。更に、衛星から送られるくる GPS電波を上書きして、ドローンを操れるらしい。
操れるって言っても自由自在ってわけでもないけどね。ドローンが制御を失った時に ホームポジションに帰ってくるように、進化したドローンは出来てるらしい。 頼りにするのがGPSによる位置の確認。
GPS電波を騙して、首相官邸をホームポジションにしちゃうとか、ホームポジションのZ軸 を、高度１万メートルとかに設定しちゃうとかやると、大変だな。
その為には、GPSの電波形式とかを勉強しとかなきゃならない。この無線LANのページは、 とっかかりに最適ですぜ。そういう目的意識を持って、閲覧しましょう。
膨大なリンクが必見ですよ。
debian Jessie
2年ぶりとなるdebainのメジャーバージョンアップが出た。2年ぶりって事は、ウブの長期保守版と 同じだな。ウブの14.04はあと1年間は保障があるけど、保険のために入れておいてもいいかな。 で、今回の売りは、boot時間が短縮されるsystemdの採用にあるようだ。
boot時間短縮で嬉しいのは、arm版ですよ。今は160秒もかかっているから、これが短くなれば いらいらも減るだろう。早速入れてみるか。nettoboot用のCDが提供されてた。これを取って きて、-cdromで指定すればいいんだな。
やってみた。そして撃沈。bootしないでqemu-system-armw.exe が終了しちゃうんだ。エラー でも出してくれれば手がかりが得られるのに。
で、今動いてるのの設定を見ると、オプションにいろいろ設定されてる。-kernelは、そのままカーネルの 設定って事は肯けるけど、-initrdで指定してるのは何？ こんなオプションを設定しなくても、 -hdaで指定するハードディスクの中に必要な物が入っているだろうに。
で、initrd.gzとは何ぞやと、ネットをさ迷ってみたのさ。そして、冒頭で書いた、懐かしい ページに行き着いたって訳。なるほど、そういう訳だったのね。特にarmなんてのは、ハードが ごまんとあるから、それに全部対応させようとすると、カーネルが肥大してとんでもない事に なる。それを避けるため、ramdiskに必要なものを放り込んでおいて、boot中はそれを使うとな。
そういう理屈が分かれば、起動に必要なカーネルと、インストールに特化したinitrdを手に 入れる必要がある。そういう方針で、ネットを検索してみた。
天泣記のページにヒントを得て必要なものを、 download してみた。
Windowsでやった方が多少なりとも速いだろうってんで、やってみた。eth0にDHCPサーバーから IPを振ってもらうんだけど、これが失敗する。何で？
しょうがないので、ウブでやる事にした。インストールの最後で、ハードディスク内に インストールされた、initrdを取り出す必要がある。ALT-F2でシェルに落ちろとなってるけど、 旨くいくか？
旨く行かない事を想定して、ネットを検索してみたら、 QemuでARM上にDebianをインストールしたので なんてのが出てきた。
install debian 8
早速インストールしてみる。気になるdisk容量はけちけち作戦で、1200Mに設定。待つ事4時間かかって、 最後の難関、ALT-F2を使う場面が来た。それまではほっておけばいいかと思うと、そうでなくて ちょくちょく入力を求められるので、パソコンから離れられないんだ。
ちゃんとALT-F2キーを使えて、bootの内容を吸い出せた。吸い出した後、ALT-F1キーで、再び インストール画面に戻り、reboot実施。再度、インストールが始まったらqemuを強制終了。
こうして出来上がったのをWindowsへ持って行った。起動スクリプトは次のようにしたよ。
c:\app\qemu\qemu-system-armw.exe ^ -M versatilepb ^ -kernel boot\vmlinuz ^ -initrd boot\initrd.img ^ -append "root=/dev/sda1" ^ -redir tcp:2222::22 ^ -hda hdd.img
最後に改行をきちんと入れておかないと、最終行が正しく認識されないので注意。 気になる起動時間だけど、dmesgの最後を見ると
[ 77.029465] FS-Cache: Loaded [ 77.214854] FS-Cache: Netfs 'nfs' registered for caching [ 77.525305] Installing knfsd (copyright (C) 1996 okir@monad.swb.de).
こんな風になってたから、debian7の頃より半減したって事でいいんかな。デフォで インストールした(sshdとsystemのユーティリティは入れた）状態なんで、NFSやらRPCやら メールが起動してるけど、こいつらをdisableにすると若干は起動が速くなるかな。
どうやってsystemdを手なずけるんだっけな？ 以前やったぞ、って事で自分のサイトを 検索してみる。
site:http://space.geocities.jp/hamesspam/ sshd enable
うろ覚えで、sshdをenableしたんだっけな。siteとURLはくっつけるのがコツか。
sakae@arm:~$ df Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/sda1 1072880 725228 275104 73% / udev 10240 0 10240 0% /dev tmpfs 24740 4328 20412 18% /run tmpfs 61844 0 61844 0% /dev/shm tmpfs 5120 0 5120 0% /run/lock tmpfs 61844 0 61844 0% /sys/fs/cgroup
容量をけちったせいで残り少ないな。これだけの容量で、gcc,gdb,make,lv,nkf,sudo,unzip等が入るかしらん？
一番の大物gccは、80Mぐらいだった。後は大した事ないかな。残りの物は30M必要だった。 ケチるとろくな事ないな。これらを入れた後は
sakae@arm:~$ df Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/sda1 1072880 874904 125428 88% /
あれ？ aptが報告してきた消費量と結果が違うな。まあ、このマシンは社会の底辺 もとえ、 CPUの底辺で生きる為の設備だから、これで十分と思わなければいけないな。いけね、screenを入れるの 忘れてた。それから、メインメモリーをもう少し増量しとこう。swapが発生してたから。時代と供に 肥大化してくのは避けられないな。
最近は、RaspberryPiで学ぶ ARMデバイスドライバープログラミング なんて本が出てたり、こういう指南サイトが有ったり Creating a Basic LED Driver for Raspberry Pi 環境構築で、 Raspberry Piのデバイスドライバ開発環境の構築 されてたりする。けど、使われる言語なみんなC語なんだよな。あえて底辺のアセンブラーって 酔狂な人は見かけない。そうさ、オイラーは酔狂な人になってやるぞ。
C語なんて言う上の世界を扱うなら何を使っても一緒。日本にLispを広めた有名な中西先生は、 アセンブラとLispをやっておけば、後はどんな言語でもその間にしか無いから、習得は容易と 達観されてたぞ。
diskを覗く
折角なので、作ったDISKの中を覗いてみる。
sakae@uB:~/jessie$ fdisk -lu hdd.img Disk hdd.img: 1258 MB, 1258291200 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 152 cylinders, total 2457600 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk identifier: 0x65f51ede Device Boot Start End Blocks Id System hdd.img1 2048 2248703 1123328 83 Linux hdd.img2 2250750 2455551 102401 5 Extended hdd.img5 2250752 2455551 102400 82 Linux swap / Solaris
ループマウントしたら中を覗けるのね。
sakae@uB:~/jessie$ sudo mount -t ext4 -o loop,offset=1048576 hdd.img /mnt sakae@uB:~/jessie$ ls /mnt/boot config-3.16.0-4-versatile System.map-3.16.0-4-versatile initrd.img vmlinuz initrd.img-3.16.0-4-versatile vmlinuz-3.16.0-4-versatile sakae@uB:~/jessie$ sudo umount /mnt
upgradeして、カーネルが新しくなったら、こうやっておいてから取り出せばいいんだな。 勉強になったよ。
ラズパイもどき
をしてみる。長く使ってた万次郎Linuxは、垢が溜まって肥大化しすぎてたんだ。で、リフレッシュも 兼ねて鳥を変えてみようって寸法。Debian８です。LXDEを入れてみた。
使いもしないと思われるものが入っていたので、封も切らずに返却したい。どんなものが 入っているか、記念に目録作成。
sakae@debian:~$ dpkg --get-selections >install.log
何とかオフィス一族を削除。そして、代わりにemacs24を入れた。LXDEは自由度が無いと 言うか、メニューの編集方法が分からない。rootで入れたら、一般ユーザーのメニューにemacs24が出てこない。 しょうがないから、一度消して、一般ユーザーから入れなおした。
それで、LXDEの不自由さに呆れて、どうせ不自由ならもっと不自由な軽いやつを選んでみよーてんで、 LinuxのGUI環境としてウィンドウマネージャーawesomeを使う をチョイスしてみた。
Mod4-Return ：ターミナルを起動する Mod4-r : コマンド入力をメニューに開く Mod4-左ドラッグ ：ウィンドウの位置を調整する Mod4-右ドラッグ ：ウィンドウの大きさを変更する Mod4-n ：n番のタグへ移動する Mod4-w ：メニューを出す Mod4-Ctrl-R ：awesomeを再起動する Mod4-Shift-Q ：awesomeを終了する
詳細は、ウィンドウマネージャawesomeの基本操作 とか 今日からあなたもawesomeで快適ウインドウマネージャ生活！ を参照の事。
また、ラズパイみたいに、startxしてみたいなって事になって、どうやるんだ？ Fedora 21をCUIで起動する方法 の方法で良いのかな。
sakae@debian:~$ systemctl list-unit-files | grep dm initrd-udevadm-cleanup-db.service static lightdm.service enabled
lightdm.serviceを殺せばいいんだな。そして、.xinitrcに
#exec startlxde exec awesome
と書いておけとな。で、lightdm.serviceをdisableしても、再起動すると生き返っちゃう。しぶとい奴め。 上のawesomを試せないじゃん。でも、lightdmのグラフィックログインが出てる所で、CTL+ALT+F1-6の キーで、CUI画面に移行出来るのね。そこからstartxすればOK。
グラフィックログインに移行するには、CTL+ALT+F7でOKだった。少々面倒くさい。
ARM Indexed Addressing Mode
ARMは面白い石でRISCよりもCISCっぽい所が有る。そのうちの一つにメモリーからレジスターに 値を持ってくる（逆もしかり）場合の、メモリーアドレス(EA)の決定方法に３種類ある。 これを上手に使うと効率の良いプログラミングが出来る。
一つは Pre-indexdと呼ばれる普通のやつ
[Rn, #offset] EA = [Rn] + offset [Rn, +-Rm,shift] EA = [Rn]+-[Rm] shifted
次は、Pre-indexed with writeback EAを求めた後、Rnを更新
[Rn, #offset]! EA = [Rn] + offset; Rn=[Rn]+offset [Rn, +-Rm,shift]! EA = [Rn]+-[Rm] shifted; Rn=[Rn]+-[Rm] shifted
もう一種類は、Post-indexedと呼ばれるやつ。EAは素直に[Rn]だけど、Rnを使った後で更新。
[Rn], #offset EA = [Rn]; Rn=[Rn]+offset [Rn], +-Rm,shift EA = [Rn]; Rn=[Rn]+-[Rm] shifted
Block Copy
サブルーチンへ入った時に、レジスターをpushし出る時にpopするのは知ってたけど、 下記のようにすると、4x12Byte単位で、高速にデータ移動が出来るのね。四角い頭を 丸く使うって例だな。アセンブラーは、工夫のしどころが一杯。
; r12 points to the start of the source data
; r13 points to the start of the destination data
; r14 points to the end of the source data
loop LDMIA r12!, {r0-r11} ; load 48 bytes
STMIA r13!, {r0-r11} ; and store them
CMP r12, r14 ; check for the end
BNE loop ; and loop until done
上記が特殊な技法かと思ったら、そうでもなかった。FreeBSDのカーネルソースの中にも 出てきていたぞ。発見現場は、/sys/arm/arm/bcopy_page.S
#define COPY_CHUNK \
PREFETCH_NEXT_CHUNK ; \
ldmia r0!, {r3-r8,ip,lr} ; \
stmia r1!, {r3-r8,ip,lr}
#endif /* ! COPY_CHUNK */
一回で32Byte転送するようになってた。読んで書いてってだけでなく、ZEROで埋めるのに、 各RegにZEROを入れておいて、後はstmiaでまとめてメモリーに書いて行くって事もやってた。
Block copyとは関係ないけど、カーネルへの入り口をlocore.Sに見つけたので記念に貼っておく。由来は、NetBSDって 書いてあったぞ。FreeBSDもarm出来るんだな。
/*
* On entry for FreeBSD boot ABI:
* r0 - metadata pointer or 0 (boothowto on AT91's boot2)
* r1 - if (r0 == 0) then metadata pointer
* On entry for Linux boot ABI:
* r0 - 0
* r1 - machine type (passed as arg2 to initarm)
* r2 - Pointer to a tagged list or dtb image (phys addr) (passed as arg1 initarm)
*
* For both types of boot we gather up the args, put them in a struct arm_boot_params
* structure and pass that to initarm.
*/
.globl btext
btext:
ASENTRY_NP(_start)
STOP_UNWINDING /* Can't unwind into the bootloader! */
mov r9, r0 /* 0 or boot mode from boot2 */
mov r8, r1 /* Save Machine type */
mov ip, r2 /* Save meta data */
mov fp, r3 /* Future expantion */
/* Make sure interrupts are disabled. */
mrs r7, cpsr
orr r7, r7, #(I32_bit|F32_bit)
msr cpsr_c, r7
:
arm on FreeBSD
How to Build a Disk Image バイナリーサイズが大きいのでも130Mぐらいしか無いから、試そうと思えば簡単だな。
FreeBSD/armv6 in QEMUを参考に、prebuilt kernelを 頂いてきて、やってみたけど、起動画面を拝めず。
[sakae@fedora arm]$ qemu-system-arm -M versatilepb -cpu ? Available CPUs: arm1026 arm1136 arm1136-r2 arm1176 arm11mpcore arm926 arm946 cortex-a15 cortex-a8 cortex-a9 cortex-m3 pxa250 pxa255 pxa260 pxa261 pxa262 pxa270-a0 pxa270-a1 pxa270 pxa270-b0 pxa270-b1 pxa270-c0 pxa270-c5 sa1100 sa1110 ti925t
ラズパイに載ってるarm1176は対象になってるし。。。 一体どんなイメージになってるの？
[sakae@fedora arm]$ fdisk -lu zed.img Disk zed.img: 953.7 MiB, 1000000000 bytes, 1953125 sectors 単位: セクタ (1 * 512 = 512 バイト) セクタサイズ (論理 / 物理): 512 バイト / 512 バイト I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト ディスクラベルのタイプ: dos ディスク識別子: 0x00000000 Device Boot Start End Sectors Size Id Type zed.img1 * 63 131102 131040 64M c W95 FAT32 (LBA) zed.img2 131103 1953062 1821960 889.6M a5 FreeBSD
２つのパーテションに分かれてて、最初はDOS用。後ろにFreeBSD用があるな。そなら、 DOS用を探索。
[sakae@fedora ~]$ sudo mount -t vfat -o loop,offset=32256 zed.img /mnt
:
[sakae@fedora mnt]$ ls -l
合計 672
-rwxr-xr-x. 1 root root 408156 11月 12 2014 BOOT.BIN
-rwxr-xr-x. 1 root root 202 11月 12 2014 LICENSE.TXT
-rwxr-xr-x. 1 root root 250655 11月 12 2014 UBLDR
-rwxr-xr-x. 1 root root 441 11月 12 2014 UENV.TXT
-rwxr-xr-x. 1 root root 10687 11月 12 2014 ZEDBOARD.DTB
-rwxr-xr-x. 1 root root 2997 11月 12 2014 ZEDBOARD.DTS
[sakae@fedora mnt]$ cat UENV.TXT
kernel_addr=0x100000
ubldr_addr=0x100000
dtb_addr=0x1000
dtb_name=zedboard.dtb
uenvcmd=echo Booting FreeBSD from SD...; mmcinfo ; fatload mmc 0 ${ubldr_addr} ubldr ; fatload mmc 0 ${dtb_addr} ${dtb_name} ; fdt addr ${dtb_addr} ; bootelf ${ubldr_addr}
tftpboot=echo Booting FreeBSD via tftp...; tftp ${kernel_addr} kernel.bin ; tftp ${dtb_addr} ${dtb_name} ; fdt addm ${dtb_addr} ; go ${kernel_addr}
ipaddr=192.168.1.11
serverip=192.168.1.10
[sakae@fedora mnt]$ file UBLDR
UBLDR: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), statically linked, not stripped
ubootとか言うローダーが入っているとな。ひょっとしてネットブート用なのかな？
次は、残りのパーテションを見るか。
[sakae@fedora ~]$ sudo mount -t ufs -o loop,offset=67124736,ufstype=44bsd zed.img /mnt
mount: /dev/loop0 は書き込み禁止です、読み込み専用でマウントします
mount: 何らかのエラーにより、マウントが失敗しました。
ファイルシステムタイプ, オプション, /dev/loop0 上のスーパー
ブロック, 必要なコードページ指定／ヘルパープログラム
など、何らかの設定が間違っているものと思われます。
syslog 内に記録された情報が手助けになるものと思います -
dmesg | tail などを実行してお読みください
[ 1778.585813] ufs_read_super: bad magic number
LinuxはFreeBSDと言うかBSD系には冷たいのかな。さっさと切り上げて、FreeBSDに母艦を 移しましょ。んで、FreeBSDにループデバイスなんて有るんか？ 調べたら、mdconfigがその任に当たるようなんだけど、イメージの途中からマウントって 出来ないようだぞ。ならば、最初のDOS部分を削除したらどう？
[sakae@fb10 ~/bsd]$ dd if=zed.img of=yyy skip=131102 mdconfig -f yyy -u0 mount /dev/md0 /mnt mdconfig -d -u0
これが何故か失敗。manをうろうろしてたら、素敵なコマンドに出会った。
[sakae@fb10 ~/bsd]$ sudo mdmfs -X -P -F zed.img mds1b /mnt DEBUG: running: /sbin/mdconfig -a -t vnode -f zed.img DEBUG: running: /sbin/mount /dev/md3s1b /mnt mdmfs: mount exited with error code 1
手動でやったら、マウント出来た。だんだん思い出してきたぞ。DOSで言うパーテションの 事をFreeBSDでは、スライスって言うんだった。基本スライスが１から４。今回は２番目の 最初のパーテション a をマウントする。尚、必要なデバイスは勝ってに作られるぞ。
[sakae@fb10 ~]$ ls /dev/md* /dev/md0 /dev/md0s1 /dev/md0s2 /dev/md0s2a /dev/mdctl
[sakae@fb10 ~/bsd]$ sudo mount /dev/md0s2a /mnt [sakae@fb10 ~/bsd]$ ls /mnt COPYRIGHT etc/ mnt/ sbin/ var/ bin/ lib/ proc/ sys@ boot/ libexec/ rescue/ tmp/ dev/ media/ root/ usr/
ちょいと/etc/rc.confを覗いておく
hostname="zedboard" ifconfig_cgem0="DHCP" sshd_enable="YES" :
これを見ると、外からsshで接続出来るっぽい。で抜き出したkernelを使ってbootしてみると
qemu: fatal: Trying to execute code outside RAM or ROM at 0xc0100100 R00=00000000 R01=00000000 R02=00000000 R03=00000000 R04=00000000 R05=00000000 R06=00000000 R07=00000000 R08=00000000 R09=00000000 R10=00000000 R11=00000000 R12=00000000 R13=00000000 R14=00000000 R15=c0100100 PSR=400001d3 -Z-- A svc32 s00=00000000 s01=00000000 d00=0000000000000000 s02=00000000 s03=00000000 d01=0000000000000000 s04=00000000 s05=00000000 d02=0000000000000000 s06=00000000 s07=00000000 d03=0000000000000000 s08=00000000 s09=00000000 d04=0000000000000000 s10=00000000 s11=00000000 d05=0000000000000000 s12=00000000 s13=00000000 d06=0000000000000000 s14=00000000 s15=00000000 d07=0000000000000000 s16=00000000 s17=00000000 d08=0000000000000000 s18=00000000 s19=00000000 d09=0000000000000000 s20=00000000 s21=00000000 d10=0000000000000000 s22=00000000 s23=00000000 d11=0000000000000000 s24=00000000 s25=00000000 d12=0000000000000000 s26=00000000 s27=00000000 d13=0000000000000000 s28=00000000 s29=00000000 d14=0000000000000000 s30=00000000 s31=00000000 d15=0000000000000000 FPSCR: 00000000
見事にブルー画面が出現しましたよ。残念！！
qemuのkernelオプションで渡してる、freebsd-versatilepb.flashって何者？ 特製データみたい。
rm -f $FLASH # set r0..r3 to zero /usr/bin/printf "\0\0\240\343" > /tmp/first_commands # mov r0,#0 /usr/bin/printf "\0\020\240\343" >> /tmp/first_commands /usr/bin/printf "\0\040\240\343" >> /tmp/first_commands /usr/bin/printf "\0\060\240\343" >> /tmp/first_commands # jump to kernel entry point /usr/bin/printf "\001\366\240\343" >> /tmp/first_commands # mov pc,0x100000 dd of=$FLASH bs=1M count=4 if=/dev/zero dd of=$FLASH bs=1 conv=notrunc if=/tmp/first_commands dd of=$FLASH bs=64k oseek=15 conv=notrunc if=$KERNELBIN rm -f /tmp/first_commands
uboot-toolsにあるmkimageコマンドとは違うのかな？
[sakae@fedora bsd]$ mkimage -a 0xc0100100 -e 0xc0100100 -A arm -O freebsd -T kernel -d kernel uk Image Name: Image Type: ARM FreeBSD Kernel Image (gzip compressed) Data Size: 6612118 Bytes = 6457.15 kB = 6.31 MB Load Address: c0100100 Entry Point: c0100100