W tym poście opiszę sposób przygotowania U-Boot'a oraz Kernel dla modułu Toradex Colibri w wersji BSP 3.0.

[Źródło: https://developer.toradex.com/hardware/colibri-som-family/modules/colibri-imx6]

Po dokładniejszy opis polecam zajrzeć na stronę producenta [link] [link]

U-Boot kompilacja:

Na samym początku należy zainstalować potrzebne pakiety:

sudo apt-get install u-boot-tools
sudo apt-get install bc build-essential git libncurses5-dev lzop perl libssl-dev

Warto także doinstalować kilka dodatkowych pakietów:

sudo apt-get install device-tree-compiler bizon flex
sudo apt-get update -y

Następnie tworzymy katalog w którym przechowywane będą pliki U-Boot. Po czym pobieramy toolchain ze strony producenta.

$ wget -O gcc-arm-8.2-2019.01-x86_64-arm-linux-gnueabihf.tar.xz "https://developer.arm.com/-/media/Files/downloads/gnu-a/8.2-2019.01/gcc-arm-8.2-2019.01-x86_64-arm-linux-gnueabihf.tar.xz?revision=c69ea519-a965-4359-84a4-cbd440ff4130&la=en&hash=09C47C70EEE96D17EA036A7A59AE961972320A31"
$ tar xvf gcc-arm-8.2-2019.01-x86_64-arm-linux-gnueabihf.tar.xz
$ ln -s gcc-arm-8.2-2019.01-x86_64-arm-linux-gnueabihf gcc-arm

Następnie tworzymy plik export-gcc w którym będą zdefiniowane lokalizacje potrzebnych bibliotek. Należy go wywołać każdorazowo po otwarciu okna konsoli:

export ARCH=arm
export PATH=~/toradex_clear/toradex-uboot/gcc-arm/bin/:$PATH
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

Trzeba również pobrać kod źródłowy U-Boot:

git clone -b toradex_2019.07 git://git.toradex.com/u-boot-toradex.git

Wywołanie wszystkich zmiennych z pliku wykonuje się w następujący sposób:

source ./export-gcc

Najszybciej zacząć od wykonania standardowej kompilacji zapisanej w pliku colibri_imx6_defconfig.

make colibri_imx6_defconfig
#
# configuration written to .config
#

Modyfikacje ustawień wykonujemy przez polecenie:

make menuconfig

Plik znajduje się w katalogu /home/rcpkd/toradex_clear/toradex-uboot/u-boot-toradex/configs. Jego zawartość wygląda następująco:

CONFIG_ARM=y
CONFIG_ARCH_MX6=y
CONFIG_SYS_TEXT_BASE=0x17800000
CONFIG_SPL_GPIO_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_LIBCOMMON_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_LIBGENERIC_SUPPORT=y
CONFIG_TARGET_COLIBRI_IMX6=y
CONFIG_SPL_MMC_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_SERIAL_SUPPORT=y
CONFIG_NR_DRAM_BANKS=1
CONFIG_SPL=y
CONFIG_CMD_HDMIDETECT=y
CONFIG_DISTRO_DEFAULTS=y
CONFIG_FIT=y
CONFIG_SYS_EXTRA_OPTIONS="IMX_CONFIG=arch/arm/mach-imx/spl_sd.cfg,MX6DL"
CONFIG_BOOTDELAY=1
# CONFIG_CONSOLE_MUX is not set
CONFIG_SYS_CONSOLE_IS_IN_ENV=y
CONFIG_MISC_INIT_R=y
CONFIG_VERSION_VARIABLE=y
# CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO is not set
CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO_LATE=y
CONFIG_BOUNCE_BUFFER=y
CONFIG_BOARD_EARLY_INIT_F=y
CONFIG_SPL_TEXT_BASE=0x00908000
CONFIG_SPL_DMA_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_I2C_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_USB_HOST_SUPPORT=y
CONFIG_SPL_USB_GADGET=y
CONFIG_SPL_USB_SDP_SUPPORT=y
CONFIG_SYS_PROMPT="Colibri iMX6 # "
# CONFIG_CMD_ELF is not set
# CONFIG_CMD_IMI is not set
# CONFIG_CMD_XIMG is not set
CONFIG_CMD_ASKENV=y
CONFIG_CRC32_VERIFY=y
CONFIG_CMD_MEMTEST=y
CONFIG_SYS_ALT_MEMTEST=y
CONFIG_CMD_GPIO=y
CONFIG_CMD_GPT=y
CONFIG_CMD_I2C=y
CONFIG_CMD_MMC=y
CONFIG_CMD_USB=y
CONFIG_CMD_USB_SDP=y
CONFIG_CMD_USB_MASS_STORAGE=y
CONFIG_CMD_BMP=y
CONFIG_CMD_BOOTCOUNT=y
CONFIG_CMD_CACHE=y
CONFIG_CMD_UUID=y
CONFIG_CMD_PMIC=y
CONFIG_CMD_REGULATOR=y
CONFIG_OF_CONTROL=y
CONFIG_DEFAULT_DEVICE_TREE="imx6-colibri"
CONFIG_ENV_IS_IN_MMC=y
CONFIG_ENV_VARS_UBOOT_RUNTIME_CONFIG=y
CONFIG_IP_DEFRAG=y
CONFIG_TFTP_BLOCKSIZE=16352
CONFIG_BOOTCOUNT_LIMIT=y
CONFIG_BOOTCOUNT_ENV=y
CONFIG_DM_GPIO=y
CONFIG_DM_I2C=y
CONFIG_DM_MMC=y
CONFIG_SUPPORT_EMMC_BOOT=y
CONFIG_FSL_ESDHC=y
CONFIG_PHYLIB=y
CONFIG_PHY_MICREL=y
CONFIG_PHY_MICREL_KSZ8XXX=y
CONFIG_MII=y
CONFIG_PINCTRL=y
CONFIG_PINCTRL_IMX6=y
CONFIG_DM_PMIC=y
CONFIG_DM_PMIC_PFUZE100=y
CONFIG_DM_REGULATOR=y
CONFIG_DM_REGULATOR_PFUZE100=y
CONFIG_DM_REGULATOR_FIXED=y
CONFIG_IMX_THERMAL=y
CONFIG_USB=y
CONFIG_DM_USB=y
CONFIG_USB_KEYBOARD=y
CONFIG_USB_GADGET=y
CONFIG_USB_GADGET_MANUFACTURER="Toradex"
CONFIG_USB_GADGET_VENDOR_NUM=0x1b67
CONFIG_USB_GADGET_PRODUCT_NUM=0x4000
CONFIG_CI_UDC=y
CONFIG_USB_GADGET_DOWNLOAD=y
CONFIG_USB_HOST_ETHER=y
CONFIG_DM_VIDEO=y
CONFIG_SYS_WHITE_ON_BLACK=y
CONFIG_VIDEO_IPUV3=y
CONFIG_FAT_WRITE=y
CONFIG_OF_LIBFDT_OVERLAY=y

Następnie należy skompilować projekt. Kompilacja przygotuje pliki SPL oraz u-boot.img.

make -j$(nproc) 2>&1 | tee build.log

Linux Kernel:

Następnym krokiem jest przygotowanie jądra systemu.

Na samym początku należy pobrać obraz jaki będzie wykorzystywany.

git clone -b toradex_4.9-2.3.x-imx git://git.toradex.com/linux-toradex.git

Kolejnym krokiem jest pobranie zestawu narzędzi nie zbędnego do wykonania poprawnej kompilacji. Całość należy pobrać ze strony Linaro. Gdzie pobieramy paczkę gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz i rozpakowujemy ją w folderze zawierającym jądro systemu.

Teraz należy wypakować pobrany pakiet i przygotować dowiązanie do folderu gcc-linaro.

tar xvf gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
ln -s gcc-linaro-7.3.1-2018.05-x86_64_arm-linux-gnueabihf gcc-linaro

Załadowanie zmiennych środowiskowych. Podobnie jak to miało miejsce w przypadku u-boot przygotowujemy plik potrzebny do szybkiego ich ustawienia:

export ARCH=arm
export PATH=~/toradex_clear/toradex-kernel/gcc-linaro/bin/:$PATH
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export INSTALL_MOD_PATH=~/toradex_clear/toradex-kernel/linux-toradex/modules
export KLIB=~/toradex-kernel/linux-toradex/modules
export KLIB_BUILD=~/toradex_clear/toradex-kernel/linux-toradex

source ./export-gcc

Teraz przejście do folderu linux-toradex i wykonanie konfiguracji. Używam płytki Aster, więc przygotuję konfigurację dla niej. W związku tym, że jest to płytka przygotowana przez producenta, device tree dla niej jest już przygotowany. Pliki znajdują się w folderze arch/arm/boot/dts.

make colibri_imx6_defconfig
make nconfig
make -j$(nproc) zImage LOADADDR=10008000 2>&1 | tee build.log
make imx6dl-colibri-aster.dtb

Po tych operacjach zostanie przygotowany obraz systemu:

/*
...
...
*/
LD arch/arm/boot/compressed/vmlinux
OBJCOPY arch/arm/boot/zImage
Kernel: arch/arm/boot/zImage is ready

Tak przygotowane pliki należy umieścić w pobranym obrazie systemu. Wykorzystuje obraz:

Colibri-iMX6_LXDE-Image-Tezi_2.8b6.184

Struktura katalogu z obrazem producenta jest następująca:

Z folderu toradex-uboot należy zaktualizować pliki u-boot.img oraz SPL.

Po pobraniu obrazu należy wykonać następujące operacje:

tar xf ~/Pobrane/Colibri-iMX6_LXDE-Image-Tezi_2.8b6.184.tar
cd Colibri-iMX6_LXDE-Image-Tezi_2.8b6.184/
mkdir Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs
cd Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs/
tar xJf ../Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs.tar.xz
cp ~/toradex_clear/toradex-kernel/linux-toradex/arch/arm/boot/dts/imx6dl-colibri-aster.dtb .
cp ~/toradex_clear/toradex-kernel/linux-toradex/arch/arm/boot/zImage .
tar cJf ../Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs.tar.xz *
cd ..
rm -rf Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs

Plik image.json może zostać dostosowany do potrzeb:

{
"config_format": 2,
"autoinstall": true,
"name": "Toradex Embedded Linux with LXDE - test",
"description": "Angstrom-based image with the LXDE desktop environment - test",
"version": "1.0",
"release_date": "2022-09-10",
"u_boot_env": "uEnv.txt",
"prepare_script": "prepare.sh",
"wrapup_script": "wrapup.sh",
"marketing": "marketing.tar",
"icon": "toradexlinux.png",
"supported_product_ids": [
"0014",
"0015",
"0016",
"0017"
],
"blockdevs": [
{
"name": "mmcblk0",
"partitions": [
{
"partition_size_nominal": 16,
"want_maximised": false,
"content": {
"label": "BOOT",
"filesystem_type": "FAT",
"mkfs_options": "",
"filename": "Colibri-iMX6_LXDE-Image.bootfs.tar.xz",
"uncompressed_size": 5.0703125
}
},
{
"partition_size_nominal": 1024,
"want_maximised": true,
"content": {
"label": "RFS",
"filesystem_type": "ext4",
"mkfs_options": "-E nodiscard",
"filename": "Colibri-iMX6_LXDE-Image.rootfs.tar.xz",
"uncompressed_size": 460.7265625
}
}
]
},
{
"name": "mmcblk0boot0",
"content": {
"filesystem_type": "raw",
"rawfiles": [
{
"filename": "SPL",
"dd_options": "seek=2"
},
{
"filename": "u-boot.img",
"dd_options": "seek=138"
}
]
}
}
]
}

Powyższy plik może zostać dostosowany do własnych potrzeb. Można w nim zmienić np. nazwę, opis, wersję, dane ale także wielkość partycji czy nazwy plików jakie mają być brane do instalacji.

Należy także przenieść wygenerowane elementy U-Boot:

cp ~/toradex_clear/toradex-uboot/u-boot-toradex/SPL .
cp ~/toradex_clear/toradex-uboot/u-boot-toradex/u-boot.img .

Następnym etapem jest przygotowanie modułów. Tutaj należy pamiętać, że przygotowane biblioteki muszą być połączone z wygenerowanym obrazem systemu. W innym przypadku nie będą one działać prawidłowo.

make -j$(nproc) modules
mkdir modules
export INSTALL_MOD_PATH=modules
make modules_install
cd modules
tar -czf ../modules.tar.gz .
cd ~/Colibri-iMX6_LXDE-Image-Tezi_2.8b6.184/
cp ~/toradex_clear/toradex-kernel/linux-toradex/modules.tar.gz .

Wygenerowane moduły dołączam do obrazu systemu. Po uruchomieniu ich wgrywanie przeprowadzę bezpośrednio z pendriva.

Przygotowany obraz należy wrzucić na pendrive i podłączyć go do złącza USB znajdującego się na płytce Aster. Dodatkowo należy podłączyć kabel USB z komputerem, tak aby program Toradex Easy Installer mógł rozpocząć pracę. Dobrze jest także podłączyć monitor, w celu obserwacji przebiegu instalacji systemu. Urządzenia manipulacyjne jak myszka czy klawiatura są opcjonalne i nie ma potrzeby ich podpinania.

[Źródło: https://developer.toradex.com/easy-installer/how-to/loading-toradex-easy-installer#colibriimx6]

Przed podłączeniem zasilania do płytki Aster należy zewrzeć piny widoczne na zdjęciu np. za pomocą pęsety. Następnie podłączamy kabel USB do złącza X10. Po czym podłączamy zasilanie i uruchamiamy program toradex easy installer. Poprawne uruchomienie powinno dać następujący efekt: