Debian: STM32MP157入門ガイド

Tsuneharu_Fuji · July 30, 2023, 5:02pm

これはSTのCortex-A7ベースの開発キットSTM32MP1シリーズに関するページです。

入手情報

ボード：

Discovery kit with STM32MP157D MPU（DigiKey）
Discovery kit with STM32MP157F MPU（DigiKey）
Evaluation board with STM32MP157D MPU（DigiKey）
Evaluation board with STM32MP157F MPU（DigiKey）

ベンダーのドキュメント

STのドキュメント：https://www.st.com/content/st_com/ja.html
STM32 Arm Cortex MPUs：https://www.st.com/ja/microcontrollers-microprocessors/stm32-arm-cortex-mpus.html
STM32MP1シリーズ：https://www.st.com/ja/microcontrollers-microprocessors/stm32mp1-series.html

基本要件

x86（64ビット）ベースのPC上で、サポートされている最近のDebian、Fedora、またはUbuntuが動作していること。OS仮想化ソフトウェアなし。
記載されているコマンドの多くは、デフォルトのシェルとして/bin/bashを想定。
Kernel.org クロスコンパイラ – https://mirrors.edge.kernel.org/pub/tools/crosstool/
ブートローダ
- Das U-Boot – ユニバーサルブートローダ：http://www.denx.de/wiki/U-Boot
- ソース：https://github.com/u-boot/u-boot/
Linuxカーネル
- メインラインツリー：https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git
ARMベースのrootfs
- Debian：https://www.debian.org

ARMのクロスコンパイラ：GCC

これは、一般的なLinux上で動作するGCCのビルド済み（64ビット）バージョンです。申し訳ありませんが、（32ビット）x86ユーザーは、アップグレードしてください・・・。
ダウンロード/解凍：

#user@localhost:~$
wget -c https://mirrors.edge.kernel.org/pub/tools/crosstool/files/bin/x86_64/11.3.0/x86_64-gcc-11.3.0-nolibc-arm-linux-gnueabi.tar.xz
tar -xf x86_64-gcc-11.3.0-nolibc-arm-linux-gnueabi.tar.xz
export CC=`pwd`/gcc-11.3.0-nolibc/arm-linux-gnueabi/bin/arm-linux-gnueabi-

テストクロスコンパイラ：

#user@localhost:~$
${CC}gcc --version

#Test Output:
arm-linux-gnueabi-gcc (GCC) 11.3.0
Copyright (C) 2021 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.

ブートローダ： U-Boot

Das U-Boot – ユニバーサルブートローダ：http://www.denx.de/wiki/U-Boot
Linuxディストリビューションによっては、ホストgccやその他のツールも必要になるので、Debian/Ubuntuでは、build-essentialメタパッケージのインストールから始めます。

#Requirements
sudo apt install build-essential swig

ダウンロード：

#user@localhost:~$
git clone -b v2022.10 https://github.com/u-boot/u-boot --depth=1
cd u-boot/

構成とビルド：

#user@localhost:~/u-boot$
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} stm32mp15_trusted_defconfig

stm32mp157a-dk1

#user@localhost:~/u-boot$
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} DEVICE_TREE=stm32mp157a-dk1 all

stm32mp157c-dk2

#user@localhost:~/u-boot$
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} DEVICE_TREE=stm32mp157c-dk2 all

ブートローダ： Trusted Firmware A（TF-A）

Trusted Firmware A (TF-A)：https://developer.trustedfirmware.org/dashboard/view/6/
ダウンロード：

#user@localhost:~$
git clone -b v2.5 https://github.com/ARM-software/arm-trusted-firmware --depth=1
cd arm-trusted-firmware/

構成とビルド： stm32mp157a-dk1

#user@localhost:~/arm-trusted-firmware$
make CROSS_COMPILE=${CC} realclean
make CROSS_COMPILE=${CC} PLAT=stm32mp1 ARCH=aarch32 ARM_ARCH_MAJOR=7 AARCH32_SP=sp_min DTB_FILE_NAME=stm32mp157a-dk1.dtb STM32MP_SDMMC=1

構成とビルド： stm32mp157c-dk2

#user@localhost:~/arm-trusted-firmware$
make CROSS_COMPILE=${CC} realclean
make CROSS_COMPILE=${CC} PLAT=stm32mp1 ARCH=aarch32 ARM_ARCH_MAJOR=7 AARCH32_SP=sp_min DTB_FILE_NAME=stm32mp157c-dk2.dtb STM32MP_SDMMC=1

Linuxカーネル

このスクリプトは、カーネル、モジュール、デバイスツリーのバイナリをビルドし、デプロイディレクトリにコピーします。
ダウンロード：

#user@localhost:~$
git clone https://github.com/RobertCNelson/armv7-lpae-multiplatform ./kernelbuildscripts
cd kernelbuildscripts/

v5.15.x（Longterm 5.15.x）用：

#user@localhost:~/kernelbuildscripts$
git checkout origin/v5.15.x -b tmp

ビルド：

#user@localhost:~/kernelbuildscripts$
./build_kernel.sh

ルートファイルシステム

Debian 11

ユーザー	パスワード
debian	temppwd
root	root

ダウンロード：

#user@localhost:~$
wget -c https://rcn-ee.com/rootfs/eewiki/minfs/debian-11.5-minimal-armhf-2022-10-06.tar.xz

検証：

#user@localhost:~$
sha256sum debian-11.5-minimal-armhf-2022-10-06.tar.xz

#sha256sum output:
0ea53b23483af4bcccca53f3fd907b5e404f2f607a6577d78e8c4daf5b869ad0  debian-11.5-minimal-armhf-2022-10-06.tar.xz

解凍：

#user@localhost:~$
tar xf debian-11.5-minimal-armhf-2022-10-06.tar.xz

マイクロSDカードの設定

ターゲットデバイスに利用されるExternal Driveにアクセスする必要があります。lsblkを実行して、どのlinuxデバイスがExternal Drive用になっているかを調べてください。

#Example: for DISK=/dev/sdX
lsblk
NAME   MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0 465.8G  0 disk
├─sda1   8:1    0   512M  0 part /boot/efi
└─sda2   8:2    0 465.3G  0 part /                <- Development Machine Root Partition
sdb      8:16   1   962M  0 disk                  <- microSD/USB Storage Device
└─sdb1   8:17   1   961M  0 part                  <- microSD/USB Storage Partition

#Thus you would use:
export DISK=/dev/sdb

#Example: for DISK=/dev/mmcblkX
lsblk
NAME      MAJ:MIN   RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda         8:0      0 465.8G  0 disk
├─sda1      8:1      0   512M  0 part /boot/efi
└─sda2      8:2      0 465.3G  0 part /                <- Development Machine Root Partition
mmcblk0     179:0    0   962M  0 disk                  <- microSD/USB Storage Device
└─mmcblk0p1 179:1    0   961M  0 part                  <- microSD/USB Storage Partition

#Thus you would use:
export DISK=/dev/mmcblk0

microSDカードのパーティションテーブル/ラベルを消去：

sudo dd if=/dev/zero of=${DISK} bs=1M count=10

パーティションレイアウトの作成：

#Check the version of sgdisk installed on your pc
sudo sgdisk --version

#Example Output
GPT fdisk (sgdisk) version 1.0.3

#Clear Previous Formatting
sudo sgdisk -o ${DISK}

#sgdisk
sudo sgdisk --resize-table=128 -a 1 \
        -n 1:34:545    -c 1:fsbl1   \
        -n 2:546:1057  -c 2:fsbl2   \
        -n 3:1058:5153 -c 3:ssbl    \
        -n 4:5154:     -c 4:rootfs  \
        -p ${DISK}

#Set legacy BIOS partition
sudo sgdisk -A 4:set:2 ${DISK}

stm32mp157a-dk1用ブートローダのインストール

#user@localhost:~$
for: DISK=/dev/mmcblk0
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157a-dk1.stm32 of=${DISK}p1
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157a-dk1.stm32 of=${DISK}p2
sudo dd if=./u-boot/u-boot.stm32 of=${DISK}p3
 
for: DISK=/dev/sdX
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157a-dk1.stm32 of=${DISK}1
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157a-dk1.stm32 of=${DISK}2
sudo dd if=./u-boot/u-boot.stm32 of=${DISK}3

stm32mp157c-dk2用ブートローダのインストール

#user@localhost:~$
for: DISK=/dev/mmcblk0
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157c-dk2.stm32 of=${DISK}p1
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157c-dk2.stm32 of=${DISK}p2
sudo dd if=./u-boot/u-boot.stm32 of=${DISK}p3
 
for: DISK=/dev/sdX
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157c-dk2.stm32 of=${DISK}1
sudo dd if=./arm-trusted-firmware/build/stm32mp1/release/tf-a-stm32mp157c-dk2.stm32 of=${DISK}2
sudo dd if=./u-boot/u-boot.stm32 of=${DISK}3

パーティションのフォーマット：

for: DISK=/dev/mmcblkX
sudo mkfs.ext4 -L rootfs ${DISK}p4
 
for: DISK=/dev/sdX
sudo mkfs.ext4 -L rootfs ${DISK}4

パーティションのマウント：
ほとんどのシステムでは、これらのパーティションは自動マウントされます・・・.

sudo mkdir -p /media/rootfs/
 
for: DISK=/dev/mmcblkX
sudo mount ${DISK}p4 /media/rootfs/
 
for: DISK=/dev/sdX
sudo mount ${DISK}4 /media/rootfs/

カーネルとルートファイルシステムのインストール

カーネルバージョンは日々変化する可能性があるため、新しいユーザーの助けとなるように、このページに掲載されているカーネルビルディングスクリプトは、構築されたカーネルバージョンが何かというヒントを与えてくれるようになりました。

-----------------------------
Script Complete
eewiki.net: [user@localhost:~$ export kernel_version=5.X.Y-Z]
-----------------------------

この「export kernel_version=5.X.Y-Z」をご自身のビルド/デスクトップ環境に、正確にコピー＆ペーストしてエンターキーを押すと、後で使用するための環境変数が作成されます。

export kernel_version=5.X.Y-Z

ルートファイルシステムのコピー

#Debian; Root File System: user@localhost:~$
sudo tar xfvp ./debian-*-*-armhf-*/armhf-rootfs-*.tar -C /media/rootfs/
sync

extlinux.confの設定

#user@localhost:~$
sudo mkdir -p /media/rootfs/boot/extlinux/
sudo sh -c "echo 'label Linux ${kernel_version}' > /media/rootfs/boot/extlinux/extlinux.conf"
sudo sh -c "echo '    kernel /boot/vmlinuz-${kernel_version}' >> /media/rootfs/boot/extlinux/extlinux.conf"
sudo sh -c "echo '    append console=ttySTM0,115200 root=/dev/mmcblk0p4 ro rootfstype=ext4 rootwait' >> /media/rootfs/boot/extlinux/extlinux.conf"
sudo sh -c "echo '    fdtdir /boot/dtbs/${kernel_version}/' >> /media/rootfs/boot/extlinux/extlinux.conf"

カーネルイメージのコピー

カーネルイメージ：

#user@localhost:~$
sudo cp -v ./kernelbuildscripts/deploy/${kernel_version}.zImage /media/rootfs/boot/vmlinuz-${kernel_version}

カーネルデバイスツリーバイナリのコピー

#user@localhost:~$
sudo mkdir -p /media/rootfs/boot/dtbs/${kernel_version}/
sudo tar xfv ./kernelbuildscripts/deploy/${kernel_version}-dtbs.tar.gz -C /media/rootfs/boot/dtbs/${kernel_version}/

カーネルモジュールのコピー

#user@localhost:~$
sudo tar xfv ./kernelbuildscripts/deploy/${kernel_version}-modules.tar.gz -C /media/rootfs/

ファイルシステムテーブル（/etc/fstab）

#user@localhost:~/$
sudo sh -c "echo '/dev/mmcblk0p4  /  auto  errors=remount-ro  0  1' >> /media/rootfs/etc/fstab"

マイクロSD/SDカードの取り外し

sync
sudo umount /media/rootfs

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