開発キットを使用したMSFシリーズシステム構築事例<Linux入門編>

開発キットを使用した

開発キットを使用した

M

M

SF

SF

シリーズ

シリーズ

システム構築事例

システム構築事例

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Linux

Linux

入門編

入門編

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2005年10月

株式会社インタフェース

発表内容

„

第1部 Linux基礎講座

„

第2部 MSF-SH03LAを使用したデモのご紹介

„

第3部 開発キット(DMG-SH03)を使用した

     システム構築の手順

„

第4部 デモプログラムの説明

第1部 Linux基礎講座

•LinuxはどんなOS

•FA分野でのLinux(組み込みLinux)

•ディストリビューションとは

•主要なディストリビューション

•Linuxカーネル

•Kernel 2.6

LinuxはどんなOS

•オープンソース

•開発環境の充実

•ネットワークOS

•対応アーキテクチャが豊富

ハイエンドサーバから組み込み機器まで

FA分野でのLinux(組み込みLinux)

•PC Linuxで培った、OS構築、アプリケーション

開発技術を活用できる

  「Linuxが共通プラットフォーム環境」

•様々なアーキテクチャに対応

•オープンソースであるためカスタマイズが可能

カーネルを修正することにより、ハードリアルタイム化

も可能

ディストリビューションとは

ライブラリ

ライブラリ

エディタ

エディタ

コンパイラ

コンパイラ

シェル

シェル

カーネル

カーネル

•Linuxカーネルとソフトウェアを取りまとめて

配布するパッケージ

カーネルは同じでも

カーネルは同じでも

ディストリビューション

ディストリビューション

により構成が異なる

により構成が異なる

それぞれ特色のあるソフトウェア、デスクトップ

環境を採用

主要なディストリビューション

ディストリビューション

カーネル

Debian GNU/Linux 3.1

2.4.27/2.6.8

Red Hat Linux 4

2.6.9

Fedora Core 4

2.6.11

Vine Linux 3.2

2.4.31

Turbolinux 10

2.6.8

SUSE LINUX 9.3

2.6.11

Linuxカーネル

•Linuxカーネル開発総本山

http://www.kernel.org

カーネルのバージョンは、3つの数字で表記

安定版 2.6.x(真ん中の数字が偶数)

開発版 2.5.x(真ん中の数字が奇数)

最新安定版カーネル 2.6.13

(2005年9月現在)

Kernel 2.6

•USB2.0対応

•CompactPCIバス対応

•ファイルシステムの機能強化

•電源管理(ACPI)サポート

•セキュリティ機能強化(SELinux)

•プリエンプティブカーネル(リアルタイム性向上)

•RAS機能強化

第

2部　MSF-SH03LAを使用したデモ

MSF-SH03

DIO

パソコン

LANケーブル

AD

ファンクション

ジェネレータ

スイッチ&LED

構成品の仕様

ＭＳＦ−ＳＨ０３LA

・

RISCプロセッサー

SH-4(SH7751R) 240MHzを搭載

・

256MBフラッシュメモリドライブ内蔵

・

CardBusスロット×2搭載

・

Linux(Kernel2.4.17)標準搭載

・

_{LAN (100BASE-TX/10BASE-T, RJ-45モジュラソケット)}

構成品の仕様

デジタル入出力カード

・バスマスタDMA方式

・TTLレベル32CHデジタル入出力

・最高20MHzサンプリング

型式：

CSI-292144

AD/DAカード

・ADシングルエンド16CH/作動8CH

・最高1MHzサンプリング

型式：

CSI-360116

・分解能16ビット

・DA 2CH

デモ内容

Windows

パソコン

WakeOnLAN

システム起動

  ↓

デモプロ起動

シャットダウン

MSF-SH03

ファンクション

ジェネレータ

スイッチ&LED

デモプロ起動

WOLアプリ起動

データ送信開始

LANケーブル

DIO

AD

開発キット

(DMG-SH03)を

使用したシステム構築手順

開発キット

(DMG-XXXX)について

•OSリカバリ用Linux tarball提供

•ネットワークブート環境の提供

•クロスコンパイル環境(MSF-SH03LAのみ)

•カーネルソースの提供

•リードオンリー設定ファイルの提供

•自動ログイン設定ファイルの提供

•有償（但し、ドキュメントは無償）

システム構築の作業手順

•Linuxインストール

•パッケージの追加

•ドライバのインストール

•ドライバの自動組み込み

•クロス開発環境の構築

•アプリケーション自動起動の設定

•リードオンリー設定

Linuxインストール手順

１）ネットワークブートサーバーの構築

２）ターゲットマシンをネットワークブート

３）内蔵ドライブのフォーマット

４）内蔵ドライブに

Linuxのtarballを展開

５）内蔵ドライブに

lilo書き込み

ネットワークブートサーバーの構築

１）必須パッケージの確認

dhcp, tftp-server

(Fedora Core1の場合)

kitty:~ # rpm –qa | grep dhcp

dhcp-3.0pl2-6.16

kitty:~ # rpm –qa | grep tftp-server

tftp-server-0.33-2

無い場合、rpmコマンドでパッケージを追加

kitty:~ # rpm –ivh /mnt/cdrom/Fedora/RPMS/dhcp-3.0pl2-6.16.i386.rpm

《dhcpの追加》

kitty:~ # rpm –ivh

/mnt/cdrom/Fedora/RPMS/tftp-server-0.33-2.i386.rpm

２）サーバーにLinux/SHを展開

kitty:~# cp –a /mnt/cdrom/msf-netboot /opt

３）DHCPの設定

/etc/dhcpd.confファイルの編集

use-host-decl-names on;

default-lease-time 600;

max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {

range 192.168.1.110 192.168.1.110;

option routers 192.168.1.110;

}

host greenart {

hardware ethernet 00:80:62:80:06:d0;

fixed-address greenart;

filename "/opt/msf-netboot/boot/vmlinuz";

option root-path "/opt/msf-netboot";

option option-128 code 128 = string;

４）NFS(Network File System)設定

/etc/exportsファイルの編集

/opt greenart(rw,no_root_squash,insecure,sync)

５）/etc/hostsにホスト名の追加

/etc/exportsファイルの編集

127.0.0.1 localhost.localdomain localhost debian

192.168.1.100 kitty

192.168.1.110 greenart

６）サーバーの固定IPアドレスの設定

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0を編集

DEVICE=eth0

BOOTPROTO=static

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.1.100

NETMASK=255.255.255.0

７）関連サービスの再起動

  network, dhcpd, nfs

kitty:~# /etc/init.d/network restart

kitty:~# /etc/init.d/dhcpd restart

kitty:~# /etc/init.d/nfs restart

MSF-SH03をネットワークブート

電源スイッチを押したまま

ACアダプタを接続する

と、ネットワークブート。

内蔵ドライブのフォーマット

１）

fdiskコマンドでパーテーション作成

２）

mkfs.ext3コマンドでフォーマット

greenart :~# fdisk /dev/hda

•既存のパーテーションを表示(pコマンド)

•既にあるパーテーションを削除する場合(dコマンド)

•全領域をパーテーション１に指定(nコマンド)

•パーテーション１にブート可能フラグをセット(aコマンド)

•設定の書き込み(wコマンド)

•fdiskの終了(qコマンド)

内蔵ドライブに

Linuxのtarballを展開

greenart:~# mount /dev/hda1 /mnt

greenart :~# cd /mnt

greenart :/mnt # tar zxf /msf-base-xxxx.tar.gz

内蔵ドライブに

lilo書き込み

パッケージの追加

インターネットに接続して

apt-getコマンドで行う

１．インターネットに接続する

 １）IPアドレスをルーターに合わせて設定する

  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0を編集

DEVICE=eth0

BOOTPROTO=static

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.1.100

NETMASK=255.255.255.0

２）DNSを設定する

/etc/resolv.confにDNSのIPアドレスを追加

nameserver xxx.xxx.xxx.xxx

接続するプロバイダのDNSアドレスを指定して下さい。

２．

apt-getコマンドの準備

  下記コマンドを実行

greenart:~# apt-get clean

greenart:~# apt-get update

以下の表示が出ればＯＫ

Hit http://debian.dodes.org sid/main Packages

Ign http://debian.dodes.org sid/main Release

Hit http://debian.dodes.org sid/non-free Packages

Ign http://debian.dodes.org sid/non-free Release

Hit http://debian.dodes.org sid/contrib Packages

Ign http://debian.dodes.org sid/contrib Release

Reading Package Lists... Done

Building Dependency Tree... Done

ドライバのインストール

弊社Webサイト(

http://www.interface.co.jp

)のダウンロードページで

ハードウェアの型式

を入力すると、ドライバ一覧が表示されます。

１）ドライバのダウンロード

２）ドライバを

MSF-SH03にコピー

NFS(Netwaork File System)を使用する方法

②ホストパソコンのディレクトリをネットワーク上に公開する

③ホストパソコンのNFSデーモンを再起動する。

/etc/exportsファイルに公開するディレクトリを追加する

(例:/home/userを公開する)

/home/user (rw,no_root_squash,insecure)

/etc/init.d/network restart

④

MSF-SH03から公開されたディレクトリをマウントする

mount 192.168.xxx.yyy:/home/user /mnt

①先にダウンロードしたファイルをホストパソコンのネットワーク上

 に共有するディレクトリにコピーする。

３）ドライバを展開する

#tar zxf gpg2x72c_sh4_xxxxxx.tgz

４）展開したファイルから

installファイルを実行

#./install

デバイスドライバの自動組み込み

１）/etc/init.d/ディレクトリにドライバ組み込みスクリプト追加

#!/bin/sh

PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin

case "$1" in

start)

cd /usr/src/interface/gpg2x72c/sh4/linux/drivers/

./insdio.sh;;

stop)

cd /usr/src/interface/gpg2x72c/sh4/linux/drivers/

./rmdio.sh;;

esac

exit 0

以下の内容のファイル、

/etc/init.d/gpg2x72c.shを作ります。

２）

/etc/init.d/gpg2x72c.shのリンクを作成

クロス開発

•セルフ開発：開発環境と実行環境が同じ

•クロス開発：開発環境と実行環境が異なる

•クロスコンパイラ/クロスライブラリ

プログラムをコンパイルするためのツール

•ホストマシン

プログラムの作成を行うマシン

•ターゲットマシン

作成したプログラムを動作させるマシン

クロス開発に必要なもの

クロス開発環境の構築

binutils-sh-linux_2.12.90-2_i386.deb

gcc-sh-linux_3.0.4-4_i386.deb

glibc-sh-linux_2.2.5-4_all.deb

glibc-sh4-linux_2.2.5-4_all.deb

１．開発キットに収録された下記のパッケージをホストマシン

  にインストールします。

２．開発キットに収録された

MSF-SH03用カーネルソースを

/usr/srcディレクトリにコピーします。

インストールは

dpkgコマンドを使用します。

kitty:~# dpkg -i binutils-sh-linux-2.12.90-2_i386.deb

３．シンボリックリンクの作成

kitty:~# cd /usr/src/msf-kernel

kitty:~# ln -s include/asm /usr/sh4-linux/include/asm

kitty:~# ln -s include/linux /usr/sh4-linux/include/linux

＜コンパイル方法＞

アプリケーション自動起動設定

１）自動ログイン設定

ログインを無くすため

/etc/inittabの６５行目の

1:2345:respawn:/sbin/getty 38400 tty1

を、

1:2345:respawn:/bin/su -c /bin/sh - root

と変更します。

２）

/root/.profileへの登録

自動実行したいアプリケーションを、

/root/.profile

の最後に追加します。

リードオンリー設定

•"/"(ルート)をリードオンリー属性でマウントします

•書き込みが必要なディレクトリはRAMディスクへ移動します

/varや/devなど書き込みが行われるディレクトリはRAMディ

スクへファイルをコピーし、書き込み許可でマウントし直します

•スワップ領域は作成しません

•関連ファイルを修正する。

　/etc/fstab

　/etc/init.d/rcS,

　/etc/init.d/modutils

•Magicパケット送信に使ったプログラム

PCnet Magic Packet Utility

http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/utilities/magic_pkt.exe

サンプリング処理

0

リングバッファ

1

サンプリング方向

2

ブロック

3

サンプリング済み

ブロック

データ取得済み

ブロック

■リングバッファ

•絶え間なくデータ送信

•バスマスタ転送でアプリケーションメモリ領域に直接転送

•GPG-2X72Cの指定件数イベント機能を使用して周期的にデータ送信

•オーバーラン検出機能あり

データ送信処理

■プロトコルに

UDPを使用

•コネクションが不要なため処理が単純

•ブロードキャストを使えば一斉配信可能

•処理が軽くCPUパワーが少なくて済む

 低速な

CPUには取り分け重要

•TCPプロトコルよりオーバーヘッドが少ないため、

より高速なデータ送信が可能。

《メリット》

《デメリット》

•TCPプロトコルと違い、パケットの到達が保障されない

■送信パケット

時間

シリアル番号

ボード番号

+0

+4

+8

オフセットアドレス

データ

+12

•現在時刻をμsec単位で付加

 Linux標準タイマを使用

•シリアル番号を付加

 パケット抜けと、その個数が確認可能

•ボード番号を付加

2枚のカード使用時、どちらのデータ

 か識別する。

パフォーマンス

DIOサンプリング中のEthernetパフォーマ ンス

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

2

4

6

DIOサンプルレート[MHz]

U

D

P

転送レ

ー

ト

[M

B

yt

e

/s

e

c]

UDP転送レート

DIOサンプリングレート2MHzで、連続サンプリングと

Ethernetへのデータ出力が可能。

リモートシャットダウン

SSHでリモートマシンのshutdownコマンド実行

•パスワードレス

•接続ホスト指定と、認証キーの併用でセキュリティーを確保

/root/.rhostsにホストとユーザーを追加

Windows PCからshutdownコマンドを実行

C:¥> rsh 192.168.1.110 shutdown –h now

hostname user

ＭＳＦシリーズとは

•CardBus製品ラインナップに位置づけ

•CardBus製品を組み込み用途でご使用頂きたい。

•何と言っても省スペース

•開発キットが提供されているため、Linux経験の

少ない方でも安心。

•フラッシュメモリドライブ搭載

MSF-SH03LA

•CardBusスロット×2

•256MBフラッシュメモリドライブ搭載

•Linux標準搭載

•LAN(10/100BASE-T)×2

•電源制御(WOL,日時起動等)

•ACアダプタ

特長

インタフェース

•CardBusスロット×2

•LAN(10/100BASE-T)×2

MSF-CM13LA

•CeleronM 1.3GHz搭載

•CardBusスロット×2

•256MBフラッシュメモリドライブ

搭載

•Linux標準搭載

•電源制御(WOL,日時起動等)

•ACアダプタ

•CardBusスロット×2

•LAN(10/100BASE-T)×1

•VGA×1

•USB2.0×3

•キーボード(PS/2)×1

特長

インタフェース

MSF-GX03LA

•CardBusスロット×2

•ＣＦスロット×1搭載

•LinuxインストールCF標準添付

•LAN(10/100BASE-T)×1

•USB1.0×2

•ACアダプタ

•電源制御(WOL,日時起動等)

特長

インタフェース

•VGA×1

•CardBusスロット×2

•LAN(10/100BASE-T)×1

•USB1.0×2

MSF-PM11DA

•PentiumM 1.1GHz搭載

•CardBusスロット×2

•256MBフラッシュメモリドライブ

搭載

•PC DOS 2000標準搭載

•電源制御(WOL,日時起動等)

•ACアダプタ

•CardBusスロット×2

•LAN(10/100BASE-T)×1

•VGA×1

•USB2.0×3

•キーボード(PS/2)×1

特長

インタフェース

•リングバッファによる連続サンプリング

•リアルタイムにUDPパケット送信

•パラメータの変更で利用可能

•各カテゴリ用を順次公開

•各種トリガによるサンプリング制御

•日時指定をサポート

 指定日時に起動して、指定日時でシャットダウン

サンプルプログラム提供

ＭＳＦシリーズでＣＳＩシリーズを活用する

サンプルプログラムを順次公開

CPZシリーズの紹介

•CompactPCI製品

•豊富なラインナップ

_{CPUモジュール、ペリフェラルボード}

•直販によりお求め安い価格を実現

•全製品3.3Ｖ信号環境で動作

•LabVIEW対応

•DOS対応

•RTLinux対応

チュートリアル

•Linux上から弊社　PCI/Compact PCI/CardBus製品を制御す

るためのノウハウ

•Linuxでのプログラム開発のポイントを詳

細に解説

How to?

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電子部品・デバイス＆装置

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機構・機能部品

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ホール番号：

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_{Hall 7}

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小間番号：

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₇

₇

_F05

_F05

セミナー会場の

直ぐ隣

参考：リードオンリー設定

• /varのRAMディスク移動方法

/sbin/mkfs.minix /dev/ram0

/bin/mount -t minix /dev/ram0 /mnt

/bin/cp -a /var/* /mnt

/bin/umount /mnt

/bin/mount -t minix /dev/ram0 /var

/etc/init.d/rcSに以下の処理を追加