STM32MP157A-DK1测评 - 5、10分钟简化制作Linux Distro - 测评中心专版 - 电子工程世界-论坛

freebsder 发表于 2020-4-7 21:25

STM32MP157A-DK1测评 - 5、10分钟简化制作Linux Distro

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 freebsder 于 2020-4-7 23:13 编辑

简化不是简单，简化只是简化Linux系统的制作过程，制作的目标系统是产品级系统。

ST用<a href="https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/Category:System_build" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">yocto</a>制作工具发布<a href="https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/OpenSTLinux_distribution" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">OpenSTLinux</a>系统，这个系统在ST的<a href="https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/Category:How_to_build_software" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">wiki</a>上有明确的<a href="https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/STM32MP1_Distribution_Package" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">制作过程</a>。

使用yocto做系统是嵌入式应用里面比较流行也比较完备的制作方法，然而它有3个问题。第1个问题是yocto的复杂性。这个东西本身使用python脚本来控制制作过程，定制各种组件的编译条件，解决依赖等等。对于这种自成体系的东西，需要消耗大量精力对它的组成，语法，流程等熟悉之后才能取得比较理想的定制效果。第2个问题是recipes菜单管理的碎片化。它没有一个统一的中心仓库管理recipes，官方提供的仓库远远不能满足定制化需求，因此目前来说芯片厂自己提供很多菜单满足自己的需求。第3个问题最致命，基于众所周知的原因，我们通过网络获取外部资源总是无法访问或奇慢无比，甚至使用技术手段加持后还是无法满足网络资源的获取。

因此本人借评测STM32MP157A-DK1的机会给大家介绍一种简化的制作过程。

为什么要自己做一个。1：部分定制，2：过程简单，做系统10分钟，系统配置10分钟，下面看着图多，其实命令很少，主要是大家喜欢图，3：略过make源代码的制作速度快，主机空间占用小，4：包和源代码下载快，5：标准Debian系统，这点很重要，在开发阶段的排错和产品阶段的补丁都可以使用最新的社区成果。缺点：1：定制深度不及Yocto，2：系统空间占用比Yocto定制的系统大。

 

<ul>
<li style="text-align: justify;">OpenSTLinux</li>
</ul>

首先要说明的是OpenSTLinux是一个基于Debian的发行版，它包括Debian包管理工具apt-get，apt-cache等。OpenSTLinux的系统管理机制不再是传统的SysV的init的方式，而是使用的功能更强大的systemd管理系统，挂载系统等初始化行为由systemd接管。

也就是说，OpenSTLinux是一个定制化的Debian Embedded Linux System。这就有意思了，可以查看/etc/apt/sources.list.d/packages.openstlinux.st.com.list了解ST的包仓库。通过wiki<a href="https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/Package_repository_for_OpenSTLinux_distribution" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">这部分了解基本操作</a>。忘掉ST提供的那个所谓SDK吧，有BUG不说真没什么用。

OpenSTLinux提供的<a href="https://www.st.com/content/st_com/en/products/embedded-software/mcu-mpu-embedded-software/stm32-embedded-software/stm32-mpu-openstlinux-distribution/stm32mp1starter.html" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">原始镜像包</a>里面包括：

<ol>
<li style="text-align:justify">uboot：</li>
</ol>

u-boot-stm32mp157a-dk1-basic.img，u-boot-spl.stm32-stm32mp157a-dk1-basic

<ol start="2">
<li style="text-align:justify">存放二进制内核与设备树的bootfs：</li>
</ol>

st-image-bootfs-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4 

<ol start="3">
<li style="text-align:justify">rootfs：</li>
</ol>

st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4

<ol start="4">
<li style="text-align:justify">user fs：</li>
</ol>

st-image-userfs-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4

<ol start="5">
<li style="text-align:justify">一些工具fs</li>
</ol>

st-image-vendorfs-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4

 

除了uboot是可执行的二进制文件之外，其余的都是ext4文件系统。通过主机的挂载工具可以直接查看、添加、删除，最主要是可以拷贝里面的东西出来。

拷贝是比较有用的，毕竟OpenSTLinux是一个深度定制的Linux发行版，有些文件是ST单独提供的，我们既然要简化偷懒，最好的办法莫过于拿来直接用，虽然这些文件大部分都是脚本。



bootfs就是把内核与dtb拷贝进去，我们不用再做一个bootfs，可以在make kernel之后把uImage和*.dtb拷贝过来，比如<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1116453-1-1.html" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">上一篇</a>中的SPI操作我就是这样更新的镜像。

 

<ul>
<li style="text-align: justify;">Debian – 基本系统</li>
</ul>

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash">make ee_st_rootfs
make install qemu-user-static debootstrap
debootstrap --arch=armhf--foreign buster debian_st https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>



debootstrap可以指定目标系统的规模：mini，还是base，还是其他。具体可以查看debootstrap手册，我这里省事用的base版。

这个过程大约4分钟，当然，这要依赖网络情况，清华的源还是蛮快的。

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash">cp /usr/bin/qemu-arm-static debian_st/usr/bin/
chroot debian_st /usr/bin/qemu-arm-static /bin/sh -i</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>



<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash">/debootstrap/debootstrap --second-stage</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>



这一步是解包刚才debootstrap下载的安装包，大约6分钟，当然，这和你的机器性能有关。

最后，设置root密码，建立登录用户，设置默认输出控制台，这个基本系统就算是做完了，so easy。

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-bash hljs">rm -fr boot
passwd root
adduser ee
systemctl enable serial-getty@ttySTM0.service</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

这个系统简化是简化，然而这些包都是Debian的Production Release的包，用做服务器的Debian系统不要太多。

如果没有其他需求，可以直接往下一节，制作镜像和烧写。



 



进一步的，还可以设置本地化locales，安装一些软件包，例如我打算安装无线网卡，因为我不习惯太多线缆。

编辑/etc/apt/sources.list源，然后更新debian包信息。



 



还可以设置locates：dpkg-reconfigure locales，全部选成en_US.UTF-8即可。

最后看一下这个目标系统的大小，退出chroot环境。



这个根文件系统就不要删了，可以当作GCC编译器的include和lib包。 

 

<ul>
<li style="text-align: justify;">镜像制作和烧写</li>
</ul>

上面已经exit退出了chroot环境，下面的操作都是在主机上进行。根据上面的目标系统大小，做一个块设备文件，并格式化文件系统。

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-bash hljs">dd if=/dev/zero of=ee_st_fs.ext4 bs=1M count=600
sudo mkfs.ext4 ee_st_fs.ext4</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

挂载它，然后把ee_st_rootfs下面做好的目标系统考进去。

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-bash hljs">sudo mount ee_st_fs.ext4 rfs
sudo cp -ar ee_st_rootfs/* rfs
sudo umount rfs</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

当然，也可以反过来，先做一个ext4的文件系统，挂载之后再直接在这个挂载的系统里debootstrap做系统。



系统镜像做好了，下面主要是烧写和引导相关的操作。

1、把ee_st_fs.ext4拷贝到stm32mp1-openstlinux-20-02-19\images\stm32mp1下。

2、在stm32mp1-openstlinux-20-02-19\images\stm32mp1\flashlayout_st-image-weston下面用仿照现有的tsv文件编写一个自己的烧写配置：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-bash hljs">#Opt Id Name Type IP Offset Binary
- 0x01 fsbl1-boot Binary none 0x0 tf-a-stm32mp157a-dk1-trusted.stm32
- 0x03 ssbl-boot Binary none 0x0 u-boot-stm32mp157a-dk1-trusted.stm32
P 0x04 fsbl1 Binary mmc0 0x00004400 u-boot-spl.stm32-stm32mp157a-dk1-basic
P 0x05 fsbl2 Binary mmc0 0x00044400 u-boot-spl.stm32-stm32mp157a-dk1-basic
P 0x06 ssbl Binary mmc0 0x00084400 u-boot-stm32mp157a-dk1-basic.img
P 0x21 bootfs System mmc0 0x00284400 st-image-bootfs-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4
P 0x23 rootfs FileSystem mmc0 0x04284400 ee_st_fs.ext4</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

3、如果只更改rootfs的话，则可以直接进入第5步烧写。如果像我上面那样只保留了bootfs和rootfs，去掉了vendorfs和userfs的话，还需要进行下面的第4步。

4、仿照上面的形式挂载st-image-bootfs-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4，修改mmc0_stm32mp157a-dk1_extlinux/extlinux.conf：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash"># Generic Distro Configuration file generated by OpenEmbedded
MENU BACKGROUND /splash.bmp
TIMEOUT 20
LABEL stm32mp157a-dk1-sdcard
KERNEL /uImage
FDT /stm32mp157a-dk1.dtb
APPEND root=/dev/mmcblk0p5 rootwait rw console=ttySTM0,115200</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

主要是root=/dev/mmcblk0p5这里。（tsv文件里面第一列的P代表分区，rootfs放在第几个P，这里就改成几）

5、通过STM32CubeProgrammer工具烧写。<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1115509-1-1.html" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">参见前篇文章</a>。

 

<ul>
<li style="text-align: justify;">Debian – 配置网络和系统</li>
</ul>

上电，一个完整的基础Debian就起来了。



 



 



 



配置无线网卡。参见Debian<a href="https://wiki.debian.org/WiFi/HowToUse#wpa_supplicant" style="color:#0563c1; text-decoration:underline">官方wiki</a>。这里需要注意的是在制作根文件系统的时候，要apt install wpasupplicant iw 等相关包。参考上面 “Debian – 基本系统”的后半截。



通过df -h / 查看文件系统占用情况。然后：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash">resize2fs -p /dev/mmcblk0p5</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

mmcblk0p5是具体情况需要根据自己的实际情况选择。调整根文件系统大小，扩展到整个SD卡。



 

到了这里，一个可无线联网的运行在32G SD卡上Debian系统就做好了。

因为做base 系统的时候已经装了openssh-server，因此可以用ssh工具连接开发板进行管理和文件交换了。

 

<ul>
<li style="text-align: justify;">Debian - weston图形界面</li>
</ul>

1、首先安装weston和虚拟终端的kbd

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-bash">apt update
apt install kbd weston</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

2、在主机上挂载OpenSTLinux的st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4，主要在主机上拷贝出来三个文件，这三个文件weston配置文件和systemd服务配置文件，不复杂，但是有现成的自然拿来用。

同样的方法，ST提供的其他几个ext4文件系统里的内容，都可以拷贝出来直接用。

<pre>
<code class="language-bash">sudo mount st-image-weston-openstlinux-weston-stm32mp1.ext4 rfs
scp rfs/etc/xdg/weston/weston.ini ee@192.168.31.8:/home/ee/
scp rfs/lib/systemd/system/weston.service ee@192.168.31.8:/home/ee/
scp rfs/usr/bin/weston-start ee@192.168.31.8:/home/ee/</code></pre>

192.168.31.8是我的开发板地址。

3、在开发板上，修改weston服务配置文件和weston配置文件：

编辑~/weston.service，注释掉

<pre>
<code class="language-bash"># After=pulsesaudio.service</code></pre>

因为我没有装音频相关包，所以先注释掉。

编辑~/weston.ini，注释掉

<pre>
<code class="language-bash">#
#icon=/usr/share/weston/icon/ST13345_Products_light_blue_24x24.png
#path=/usr/local/demo/demo_launcher.py</code></pre>

因为我没有挂载ST的工具包

4、在开发板上：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-bash hljs">cd ~
sudo mkdir -p /etc/xdg/weston/
sudo cp weston.ini /etc/xdg/weston/
sudo cp weston.service /lib/systemd/system/
chmod +x weston-start
sudo cp weston-start /usr/bin/
</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

5、然后打开weston服务

<pre>
<code class="language-bash">sudo systemctl enable weston
sudo systemctl start weston</code></pre>

应该能看到weston图形界面了。



 

 
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hotsauce1861 发表于 2020-4-8 14:26

牛的

freebsder 发表于 2020-4-8 21:30

hotsauce1861 发表于 2020-4-8 14:26
牛的

谢谢捧场:congratulate:

fly_123 发表于 2020-4-9 11:49

厉害啦

我爱下载 发表于 2020-4-14 07:50

这个挺列害

donatello1996 发表于 2020-4-14 23:08

道长你这写错了一个地方吧，是mkdir rootfs不是make rootfs

freebsder 发表于 2020-4-15 09:26

donatello1996 发表于 2020-4-14 23:08
道长你这写错了一个地方吧，是mkdir rootfs不是make rootfs

是的，写错了。下面图里是正确的。每次改帖子都要审核，我就不改了。

littleshrimp 发表于 2020-4-16 15:12

donatello1996 发表于 2020-4-14 23:08
道长你这写错了一个地方吧，是mkdir rootfs不是make rootfs

好眼力，我都不知道你是在哪里看到的。<img height="50" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/red/Animaux-Crabe-2.gif" width="50" />

donatello1996 发表于 2020-4-17 17:47

littleshrimp 发表于 2020-4-16 15:12
好眼力，我都不知道你是在哪里看到的。

因为我也要弄这块板子，帖子我是认真看完的，每一行

supermiao123 发表于 2020-4-23 17:29

膜拜，linux是个深奥的东西啊

lrz123 发表于 2020-5-8 09:36

这个不错，标记一下

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