電気回路/zynq/Device Tree Overlay の履歴(No.4)
更新リブートしなくても Device Tree を変更できるらしい†
Device Tree Overlay という機能を使うと、 Linux をリブートしなくても Device Tree を変更できるらしいです。
http://qiita.com/ikwzm/items/ec514e955c16076327ce
さらに、FPGA のロードまで Linux の起動後に行うようにすれば、 Linux をリブートせずともロジックの書き換え&利用が可能になります???
PetaLinux で利用可能な Xilinx Linux Kernel 4.6.0 では、 menuconfig からチェックを付けるだけで Device Tree Overlay が使えるようになります。 電気回路/zynq/Petalinux のカスタマイズ#u43d03eb
ということで、試してみます。
情報†
dtc に -@ を付けて、unresolved reference を許可できる話など
https://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/device-tree.md
ん? "dtc: invalid option -- '@'" となる???(Version: DTC 1.4.0)
configfs だけで使える?†
http://qiita.com/ikwzm/items/ec514e955c16076327ce
こちら↑では configfs だけで使えればいいのに、といいつつ独自の dtbocfg を作って使っていたのですが、4.6.0-xilinx ではどうか、まず試してみました。
menuconfig の File System ---> Pseudo filesystems ---> {M} Userspace-driven configuration filesystem で configfs を有効にして、
LANG:console $ sudo modprobe configfs $ mount | grep configfs configfs on /sys/kernel/config type configfs (rw,relatime) $ ls /sys/kernel/config /sys/kernel/config $ sudo mkdir -p /sys/kernel/config/device-tree/overlays/test mkdir: cannot create directory ‘/sys/kernel/config/device-tree’: Operation not permitted
どうやらまだできないようです?
dtbocfg のビルド†
そこで、
http://qiita.com/ikwzm/items/ec514e955c16076327ce
の dtbocfg を使わせてもらうことにします。
ビルドにカーネルソースを必要とするので、PetaLinux のクロスコンパイル環境を 使ってビルドしました。
LANG:console $ cd ~/z-turn $ git clone https://github.com/ikwzm/dtbocfg.git $ cd dtbocfg $ ls Makefile Readme.md dtbocfg.c dtbocfg.rb $ cat Makefile ARCH := arm KERNEL_SRC_DIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build ifeq ($(shell uname -m | sed -e s/arm.*/arm/),arm) else CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf- endif obj-m := dtbocfg.o all: make -C $(KERNEL_SRC_DIR) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) M=$(PWD) modules clean: make -C $(KERNEL_SRC_DIR) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE) M=$(PWD) clean $ petalinux-setup $ arm-linux-gnueabihf-gcc --version arm-linux-gnueabihf-gcc (Linaro GCC 5.2-2015.11-2) 5.2.1 20151005 Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc. This is free software; see the source for copying conditions. There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. $ ls ~/z-turn/zturn-v2016.4/kernel-source COPYING Makefile block include modules.builtin sound CREDITS Module.symvers certs init modules.order tools Documentation README crypto ipc net usr Kbuild REPORTING-BUGS drivers kernel samples virt Kconfig System.map firmware lib scripts vmlinux MAINTAINERS arch fs mm security vmlinux.o $ make KERNEL_SRC_DIR=~/z-turn/zturn-v2016.4/kernel-source make -C /home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/kernel-source ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- M=/home/osamu/z-turn/dtbocfg modules make[1]: ディレクトリ '/home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/kernel-source' に入ります CC [M] /home/osamu/z-turn/dtbocfg/dtbocfg.o Building modules, stage 2. MODPOST 1 modules CC /home/osamu/z-turn/dtbocfg/dtbocfg.mod.o LD [M] /home/osamu/z-turn/dtbocfg/dtbocfg.ko make[1]: ディレクトリ '/home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/kernel-source' から出ます $ ls Makefile Readme.md dtbocfg.ko dtbocfg.mod.o dtbocfg.rb Module.symvers dtbocfg.c dtbocfg.mod.c dtbocfg.o modules.order $ sudo cp dtbocfg.ko (path)
dtbocfg を組み込む†
電気回路/zynq/Petalinux のカスタマイズ#u43d03eb でビルドしたカーネルと、 PetaLinux で作られた標準の .dtb を使って z-turn ボードを起動し、dtbocfg.ko の読み込みを試しました。
LANG:console $ uname -a Linux xenial-zynq 4.6.0-xilinx #1 SMP PREEMPT Fri Feb 24 07:17:45 JST 2017 armv7l armv7l armv7l GNU/Linux $ ls dtbocfg.ko dtbocfg.ko $ sudo insmod dtbocfg.ko insmod: ERROR: could not insert module dtbocfg.ko: Unknown symbol in module $ # 肝心の symbol 名が表示されない??? $ sudo tail /var/log/kern.log Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol config_group_init (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol configfs_register_group (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol configfs_unregister_subsystem (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol configfs_register_subsystem (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol config_group_init_type_name (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol config_item_init_type_name (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol config_item_put (err 0) Mar 2 15:54:08 xenial-zynq kernel: dtbocfg: Unknown symbol configfs_unregister_group (err 0) $ sudo modprobe configfs $ sudo insmod dtbocfg.ko $ ls -d /sys/kernel/config/device-tree/overlays /sys/kernel/config/device-tree/overlays
うまくいった。
dtbo の準備†
電気回路/zynq/AXI4-LiteスレーブIPの動作テスト#ee317ba8 で試した accesstest IP に対する uio ブロックを設定します。
LANG:console $ cat > accesstest-uio.dts /dts-v1/; /{ fragment@0 { target-path = "/amba"; __overlay__ { #address-cells = <0x1>; #size-cells = <0x1>; accesstest@43c00000 { compatible = "generic-uio"; reg = <0x43c00000 0x1000>; interrupts = <0 57 0>; interrupt-parent = <3>; }; }; }; }; ^D $ dtc -O dtb -o accesstest-uio.dtbo accesstest-uio.dts $ ls accesstest-uio.dtbo accesstest-uio.dts dtbocfg.ko
dtb の組み込み†
LANG:console $ sudo mkdir /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest $ ls /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest dtbo status $ sudo cp accesstest-uio.dtbo /sys/kernel/config/device-tree/overlays/acesstest/dtbo $ sudo echo 1 > /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/status -bash: /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/status: Permission denied $ sudo bash -c "echo 1 > /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/status" $ ls /dev/uio* ls: cannot access '/dev/uio*': No such file or directory $
あれ?うまくいかない。
まずは普通に組み込めるかテスト†
LANG:console $ dtc -I dtb -O dts -o devicetree.dts /boot/devicetree.dtb $ jed devicetree.dts amba { compatible = "simple-bus"; #address-cells = <0x1>; #size-cells = <0x1>; interrupt-parent = <0x3>; ranges; + accesstest@43c00000 { + compatible = "generic-uio", "uio", "uio_pdrv"; + reg = <0x43c00000 0x1000>; + interrupts = < 0 57 0 >; + interrupt-parent = <0x3>; + }; $ sudo dtc -O dtb -o /boot/devicetree.dtb devicetree.dts $ sudo reboot ... Login: osamu Password: ************ $ ls /dev/uio* ls: cannot access '/dev/uio*': No such file or directory $ grep uio /lib/modules/4.6.0-xilinx/modules.builtin kernel/drivers/uio/uio.ko kernel/drivers/uio/uio_pdrv_genirq.ko kernel/drivers/uio/uio_xilinx_apm.ko $ ls -ld /sys/class/uio/ drwxr-xr-x 2 root root 0 3月 2 16:50 /sys/class/uio/
こっちの問題か orz
カーネルドライバは入っているし、/sys には uio クラスが登録されているけれど、 /dev/uio* が見つからない。
https://forum.digilentinc.com/topic/2719-how-to-register-my-device-as-uio-on-petalinux/#comment-9553
bootargs に uio_pdrv_genirq.of_id=generic-uio を追加しないとね
なんだって?
LANG:console $ sudo jed /boot/uEnv.txt - bootargs=console=ttyPS1,115200 root=/dev/mmcblk0p2 noinitrd rw earlyprintk rootfstype=ext4 devtmpfs.mount=0 + bootargs=console=ttyPS1,115200 root=/dev/mmcblk0p2 noinitrd rw earlyprintk rootfstype=ext4 devtmpfs.mount=0 uio_pdrv_genirq.of_id=generic-uio $ sudo reboot ... Login: osamu Password: ********* $ ls /dev/uio* /dev/uio0
うまく行ったけど・・・これは何のおまじないなんだぜ?
ググってみると、Linux Kernel 全体との整合性のために
最近の kernel では uio モジュールで compatible が使えなくなったため、
その対応がこれなんだとか?
結局、何を言っているのかわからない。
https://forums.xilinx.com/t5/Embedded-Linux/generic-UIO-broken/td-p/564259
https://github.com/Xilinx/linux-xlnx/commit/7ebd62dbc727ef343b07c01c852a15fc4d9cc9e5
overlay を試すため、一旦 /boot/devicetree.dtb を元に戻す。
LANG:console $ jed devicetree.dts amba { compatible = "simple-bus"; #address-cells = <0x1>; #size-cells = <0x1>; interrupt-parent = <0x3>; ranges; - accesstest@43c00000 { - compatible = "generic-uio", "uio", "uio_pdrv"; - reg = <0x43c00000 0x1000>; - interrupts = < 0 57 0 >; - interrupt-parent = <0x3>; - }; $ sudo dtc -O dtb -o /boot/devicetree.dtb devicetree.dts $ sudo reboot Login: osamu Password: ********* $ ls /dev/uio* ls: cannot access '/dev/uio*': No such file or directory
うまくいった†
LANG:console $ sudo modprobe configfs $ sudo insmod dtbocfg.ko $ sudo mkdir /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest $ sudo dtc -O dtb -o /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/dtbo accesstest-uio.dts $ sudo bash -c "echo 1 > /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/status" $ ls /dev/uio* /dev/uio0 $ sudo bash -c "echo 0 > /sys/kernel/config/device-tree/overlays/accesstest/status" $ ls /dev/uio* ls: cannot access '/dev/uio*': No such file or directory
おお、自由自在!
dtbocfg.rb を使う†
LANG:console $ jed dtbocfg.rb - CONFIG_OF_OVERLAY_PATH = "/config/device-tree/overlays/" + CONFIG_PATH = "/sys/kernel/config/" + CONFIG_OF_OVERLAY_PATH = "/sys/kernel/config/device-tree/overlays/" + DTBOCFG_KO_PATH = File.join(File.expand_path(File.dirname(__FILE__)), 'dtbocfg.ko') ... def initialize(device_name) + insmod unless File.exists? CONFIG_OF_OVERLAY_PATH + @device_name = device_name @device_tree_overlay_path = CONFIG_OF_OVERLAY_PATH + device_name @debug = false end + def insmod + system "modprobe configfs" unless File.exists? CONFIG_PATH + system "insmod #{DTBOCFG_KO_PATH}" unless File.exists? CONFIG_OF_OVERLAY_PATH + end + def create $ ruby -bash: ruby: command not found $ sudo apt install ruby $ sudo ruby dtbocfg.rb --install accesstest -dts accesstest-uio.dts $ ls /dev/uio* /dev/uio0 $ sudo ruby dtbocfg.rb --stop accesstest $ ls /dev/uio0 ls: cannot access '/dev/uio0': No such file or directory
コマンド一発で直接 dts を読み込めて、とても便利
カーネルに含めてしまいたい?†
modprobe や insmode をしたくなければカーネルに含めてしまえば良い
configfs の modprobe が必要になるのは、 カーネル設定でモジュールを選ぶ際に {M} としていたため。 これを {*} にしたところ、modprobe configfs は必要なくなります。
dtbocfg をカーネルモジュールとするには、
http://manual.atmark-techno.com/dist/atmark-dist_developers_guide_ja-1.0.7/ch11
のようにすればいいみたい。
Makefile が黒魔術だ。
後で調べる。