体験!マイコンボードで組込みLinux

第17回Fedora Coreの導入その1]

今回はrpmパッケージベースのFedora CoreをT-SH7706LSRボードの導入に挑戦してみます。

Fedora Coreパッケージについて

SHアーキテクチャの現状について

以前まではSHプロセッサ向けの組込みLinuxサポートは、SH搭載組込みLinuxボードの普及や日立製作所等による非公式サポートもあって、その導入も比較的簡単にできていました。しかし昨今はSHプロセッサそのもののシェア低下や、昨今の日立製作所等の体力低下にともなう非公式サポートの低化により、SHアーキテクチャLinuxサポートサイトの消滅傾向に拍車がかかっています。

ルネサスのLinux向けプロセッサは、最初はSH3が主力でしたが、やがてSH4プロセッサとなり、現在ではSH4Aプロセッサに移行してきました。そのためルネサスでは利益率の大きいSH4Aプロセッサの拡販に力を入れており、SH3プロセッサは過去のものにしたいようです。

ただ、ルネサスの思惑とは別に、組み込みボードを使う現場では、さほど過剰な処理能力を必要としておらず、Linuxの資産のみ活用したいというケースもまだまだ根強いようです。その証拠に、最近になってT-SH7706LSRボードの販売量が増加してきました。

しかし、過去にはSH3プロセッサを対象としたディストリビューションのサイトがいくつか存在しましたが、現在では消滅の危機にさらされています。

SH3プロセッサ向けFedora Coreパッケージ

2012年4月現在ではかろうじてSH3プロセッサ向けのFedora Coreが以下で一般公開されています。

このサイトでもFedora Core8以降はSH3プロセッサのサポートは打ち切っていますので、Fedora Core7までとなっています。今回はFedora Core7を導入するので、下記フォルダのパッケージを導入します。

SH3プロセッサ向けのFedora Coreパッケージは、PC Linuxをベースとしたものなので、組込みボードで必要のないパッケージがかなり含まれています。ただし、たとえ組み込みボードで必要のないパッケージであっても、お互いの依存関係が複雑になっており、またrpmコマンドでは依存関係に応じて自動的にパッケージを導入する機能がないので、とりあえずは全部のパッケージを確保する必要があります。

パッケージの精選は、とりあえずディストリビューションまるごとの導入が成功してから行います。

T-SH7706LSR配布パッケージ

T-SH7706LSR配布パッケージについて

SH3プロセッサ向けのFedora Coreパッケージは、T-SH7706LSR向けではないので、そのまま導入をしても正常に起動をしません。T-SH7706LSRに依存する部分で起動に最低限必要な部分は変更をしなければなりません。その変更のベースとなるものを、T-SH7706LSR配布パッケージからFedora Coreへ持ってきます。

いきなりFedora Coreを導入する前に、念のためにT-SH7706LSR配布パッケージを導入し、ひととおりの動作確認をしておく必要があります。

T-SH7706LSR配布パッケージの導入

すでにT-SH7706LSR配布パッケージでT-SH7706LSRで運用している場合は作業は不要ですが、そうでない場合は、SDカードに対してT-SH7706LSR配布パッケージの導入します。このパッケージ自体はほとんど容量はありませんが、Fedora Coreパッケージ導入を視野に入れて8Gバイト以上のメディアにします。

購入時点ではLinuxパーティションがないので、第1パーティションは起動用のFATパーティションを約32Mバイト程度、第2パーティションはLinuxパーティションで、残り容量全部を下記の構成例のように割り当てます。

コマンド (m でヘルプ): p

ディスク /dev/sdb: 7948 MB, 7948206080 バイト
ヘッド 255, セクタ 63, シリンダ 966, 合計 15523840 セクタ
Units = セクタ数 of 1 * 512 = 512 バイト
セクタサイズ (論理 / 物理): 512 バイト / 512 バイト
I/O サイズ (最小 / 推奨): 512 バイト / 512 バイト
ディスク識別子: 0x00000000

デバイス ブート      始点        終点     ブロック   Id  システム
/dev/sdb1              63       80324       40131    b  W95 FAT32
/dev/sdb2           80325    15518789     7719232+  83  Linux

パーティションを設定したら、以下のようにファイルシステムのフォーマットをします。

# mkfs -t vfat [第1パーティション]
# mkfs -t ext3 [第2パーティション]

T-SH7706LSRの配布サイトでファイルを入手し、第1パーティションに以下のファイルをコピーします。

  • boot.exe
  • initrd.img
  • vmlinux

第2パーティションには rootfs.tar.gz の内容をそのまま展開をします。SDカードへのインストールをしたら、実際のT-SH7706LSRでLinuxの起動を確認します。

SH3版Fedora Coreのインストール

インストール準備

PC上でファイルシステムのインストールを行います。場所は任意ですが、ここでは、rpmパッケージの置き場所を~/fc7_rpm、ファイルシステムの置き場所を~/fc7_fsとします。

あらかじめ、SH3プロセッサ向けのFedora Core7パッケージをすべて ~/fc7_rpm にダウンロードしておきます。最初にrpmパッケージ管理に必要なフォルダを以下のように作成します。

# mkdir ~/fc7_fs/var
# mkdir ~/fc7_fs/var/tmp
# mkdir ~/fc7_fs/var/lib
# mkdir ~/fc7_fs/var/lib/rpm

ファイルシステムのインストール

次にrpmパッケージ管理データベースを以下のように初期化をします。このときに注意しなければいけないことは、PC上のrpmパッケージ管理データベースを誤って初期化しないように気をつけなければなりません。

# rpm --root ~/fc7_fs --initdb

rpmパッケージ管理データベースを初期化したら、rpmパッケージのフォルダに移動して、ファイルシステムの場所に対してrpmパッケージのインストールを行います。

# cd ~/fc7_rpm
# rpm --root ~/fc7_fs -ivh --force --nodeps --ignorearch --noscripts *.rpm

このときにPC上のアカウントとFedora Core 7のアカウントが異なることによる警告メッセージが出ますが、これは無視をしていいです。これらのファイル容量は4Gバイト以上あるので、それなりの時間がかかります。

インストールとカスタマイズ

今回はとにかく起動することを目的としていますので、カスタマイズは最低限に抑えます。このため起動時には多くの警告メッセージが出ますが、今回はこれを無視します。

SDカードへのインストール

第1パーティションはT-SH7706LSRの配布ファイルをそのまま使用し、第2パーティションに対して新規インストールをします。第2パーティションの内容をすべて空にしてから、以下のようにファイルシステムをSDカードへインストールします。

# cd ~/fc7_fs
# cp -a * [SDカード第2パーティション]

Fedora Coreのカスタマイズ

Fedora CoreのデバイスファイルとT-SH7706LSRのファイルシステムとは互換性がないので、/dev以下のデバイスファイルをすべて削除し、そのかわりにT-SH7706LSR配布ファイルのルートファイルシステムに含まれているデバイスファイルをそのまま/devに導入します。Fedora Coreでは/initrdフォルダがないのでこれを新規作成します。

/etc以下のファイルは基本的にそのまま使いますが、/etc/fstabと/etc/mtabシンボリックリンクはT-SH7706LSR配布ファイルのルートファイルシステムから導入します。システムの初期化は/etc/inittabの内容で実行されるので、リスト1のように変更します。

リスト1 /etc/inittabの内容
 1  #
 2  # inittab       This file describes how the INIT process should set up
 3  #               the system in a certain run-level.
 4  #
 5  # Author:       Miquel van Smoorenburg, >miquels@drinkel.nl.mugnet.org<
 6  #               Modified for RHS Linux by Marc Ewing and Donnie Barnes
 7  #
 8  
 9  # Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
10  #   0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
11  #   1 - Single user mode
12  #   2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
13  #   3 - Full multiuser mode
14  #   4 - unused
15  #   5 - X11
16  #   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
17  # 
18  id:1:initdefault:
19  
20  # System initialization.
21  si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
22  
23  l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
24  l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
25  l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
26  l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
27  l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
28  l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
29  l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
30  
31  # Trap CTRL-ALT-DELETE
32  ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
33  
34  # When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes
35  # of power left.  Schedule a shutdown for 2 minutes from now.
36  # This does, of course, assume you have powerd installed and your
37  # UPS connected and working correctly.  
38  pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"
39  
40  # If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.
41  pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"
42  
43  
44  # Run gettys in standard runlevels
45  1:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
46  2:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
47  3:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
48  4:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
49  5:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
50  6:2345:respawn:/sbin/mingetty ttySC1 115200 vt100
51  
52  # Run xdm in runlevel 5
53  x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon

リスト1の変更点は18行目でランレベルを1に変更し、45~50行目までの端末設定でコンソールを/dev/ttySC1、通信速度を115200[bps]、端末の種類をvt100に変更しています。

inittabでは/etc/rcスクリプトで初期化するようになっており、/etc/rcの先頭部分をリスト2のように追加します。

リスト2 /etc/rc の変更点
  1  #! /bin/bash
  2  #
  3  # rc            This file is responsible for starting/stopping
  4  #               services when the runlevel changes.
  5  #
  6  # Original Author:       
  7  #               Miquel van Smoorenburg, >miquels@drinkel.nl.mugnet.org<
  8  #
  9  
 10  /bin/mount -t proc proc /proc
 11  /bin/mount -o rw,remount /
 12  mke2fs -q /dev/ram1
 13  mke2fs -q /dev/ram2
 14  mount /dev/ram1 /tmp
 15  mount /dev/ram2 /mnt
 16  cp -a /initrd/dev/shmmc* /mnt
 17  cp -a /dev/* /mnt
 18  umount /mnt
 19  mount /dev/ram2 /dev
 20  umount /initrd
 21  umount /proc
 22  /bin/mount -a
 23  mount -t devpts devpts /dev/pts
 24  
 25  set -m
 26  
 27  # check a file to be a correct runlevel script
 28  check_runlevel ()
 29  {
 30     # Check if the file exists at all.
 31     [ -x "$1" ] || return 1
 32     is_ignored_file "$1" && return 1
 33     return 0
 34  }
 35  
 36  # Now find out what the current and what the previous runlevel are.
 37  argv1="$1"
 38  set `/sbin/runlevel`
 39  runlevel=$2
 40  previous=$1
 41  export runlevel previous
 42  
 43  . /etc/init.d/functions
 44  
 45  # See if we want to be in user confirmation mode
 46  if [ "$previous" = "N" ]; then
 47     if [ -f /var/run/confirm ]; then
 48             echo $"Entering interactive startup"
 49     else
 50             echo $"Entering non-interactive startup"
 51     fi
 52  fi
 53  
 54  # Get first argument. Set new runlevel to this argument.
 55  [ -n "$argv1" ] && runlevel="$argv1"
 56  
 57  # Is there an rc directory for this new runlevel?
 58  [ -d /etc/rc$runlevel.d ] || exit 0
 59  
 60  # First, run the KILL scripts.
 61  for i in /etc/rc$runlevel.d/K* ; do
 62     check_runlevel "$i" || continue
 63  
 64     # Check if the subsystem is already up.
 65     subsys=${i#/etc/rc$runlevel.d/K??}
 66     [ -f /var/lock/subsys/$subsys -o -f /var/lock/subsys/$subsys.init ] \
 67             || continue
 68  
 69     # Bring the subsystem down.
 70     if LC_ALL=C egrep -q "^..*init.d/functions" $i ; then
 71             $i stop
 72     else
 73             action $"Stopping $subsys: " $i stop
 74     fi
 75  done
 76  
 77  # Now run the START scripts.
 78  for i in /etc/rc$runlevel.d/S* ; do
 79     check_runlevel "$i" || continue
 80  
 81     # Check if the subsystem is already up.
 82     subsys=${i#/etc/rc$runlevel.d/S??}
 83     [ -f /var/lock/subsys/$subsys -o -f /var/lock/subsys/$subsys.init ] \
 84             && continue
 85                 
 86     # If we're in confirmation mode, get user confirmation
 87     if [ -f /var/run/confirm ]; then
 88             confirm $subsys
 89             test $? = 1 && continue
 90     fi
 91  
 92     update_boot_stage "$subsys"
 93     # Bring the subsystem up.
 94     if [ "$subsys" = "halt" -o "$subsys" = "reboot" ]; then
 95             export LC_ALL=C
 96             exec $i start
 97     fi
 98     if LC_ALL=C egrep -q "^..*init.d/functions" $i \
 99                     || [ "$subsys" = "single" -o "$subsys" = "local" ]; then
100             $i start
101     else
102             action $"Starting $subsys: " $i start
103     fi
104  done
105  rm -f /var/run/confirm
106  if [ -x /usr/bin/rhgb-client ] && /usr/bin/rhgb-client --ping ; then
107    /usr/bin/rhgb-client --quit
108  fi

追加部分はリスト2の10~23行目で、T-SH7706LSR配布ファイルのルートファイルシステムの内容からそのまま持ってきました。

Fedora Core 7の起動確認

今回はとりあえず起動するということでランレベル1で起動します。T-SH7706LSRでの起動方法は従来と同じ方法です。

今回の起動メッセージは以下のようになり、正常に起動ができコマンド入力ができるようになりました。

Linux version 2.6.28.10 (general@localhost.localdomain) (gcc version 3.4.5) #1 1
Boot params:                                                                    
... MOUNT_ROOT_RDONLY - 00000001                                                
... RAMDISK_FLAGS     - 0000c000                                                
... ORIG_ROOT_DEV     - 00000200                                                
... LOADER_TYPE       - 00000001                                                
... INITRD_START      - 01037200                                                
... INITRD_SIZE       - 0002dfe2                                                
Booting machvec: SHMIN                                                          
This is SH7706LAN board Ver 2.0                                                 
Node 0: start_pfn = 0xc000, low = 0xe000                                        
Zone PFN ranges:                                                                
  Normal   0x0000c000 -< 0x0000e000                                             
Movable zone start PFN for each node                                            
early_node_map[1] active PFN ranges                                             
    0: 0x0000c000 -< 0x0000e000                                                 
Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on.  Total pages: 8128       
Kernel command line: mem=32M console=ttySC1,115200 root=/dev/shmmc2             
PID hash table entries: 128 (order: 7, 512 bytes)                               
Using tmu for system timer                                                      
Using 10.000 MHz high precision timer.                                          
Console: colour dummy device 80x25                                              
Dentry cache hash table entries: 4096 (order: 2, 16384 bytes)                   
Inode-cache hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)                     
Memory: 29268k/32768k available (1688k kernel code, 375k data, 100k init)       
SLUB: Genslabs=11, HWalign=16, Order=0-3, MinObjects=0, CPUs=1, Nodes=1         
Calibrating delay loop... 59.00 BogoMIPS (lpj=118016)                           
Mount-cache hash table entries: 512                                             
CPU: SH7706                                                                     
net_namespace: 288 bytes                                                        
NET: Registered protocol family 16                                              
NET: Registered protocol family 2                                               
IP route cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)                  
TCP established hash table entries: 1024 (order: 1, 8192 bytes)                 
TCP bind hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)                        
TCP: Hash tables configured (established 1024 bind 1024)                        
TCP reno registered                                                             
NET: Registered protocol family 1                                               
checking if image is initramfs...it isn't (no cpio magic); looks like an initrd 
Freeing initrd memory: 183k freed                                               
msgmni has been set to 57                                                       
Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded (major 253)            
io scheduler noop registered                                                    
io scheduler anticipatory registered (default)                                  
SuperH SCI(F) driver initialized                                                
sh-sci: ttySC0 at MMIO 0xfffffe80 (irq = 25) is a sci                           
sh-sci: ttySC1 at MMIO 0xa4000150 (irq = 59) is a scif                          
console [ttySC1] enabled                                                        
brd: module loaded                                                              
loop: module loaded                                                             
ne.c:v1.10 9/23/94 Donald Becker (becker@scyld.com)                             
Last modified Nov 1, 2000 by Paul Gortmaker                                     
NE*000 ethercard probe at 0x300:00:18:5f:00:09:cb                               
eth0: NE2000 found at 0x300, using IRQ 34.                                      
Generic platform RAM MTD, (c) 2004 Simtec Electronics                           
slram: not enough parameters.                                                   
ftl_cs: FTL header not found.                                                   
sh-rtc sh-rtc: rtc core: registered sh as rtc0                                  
shmmc: MMC Reset OK.                                                            
shmmc: SDHC Card                                                                
blk_queue_max_sectors: set to minimum 8                                         
 shmmc: shmmc1 shmmc2                                                           
TCP cubic registered                                                            
Initializing XFRM netlink socket                                                
NET: Registered protocol family 17                                              
NET: Registered protocol family 15                                              
sh-rtc sh-rtc: setting system clock to 2012-04-09 17:20:01 UTC (1333992001)     
RAMDISK: Compressed image found at block 0                                      
EXT2-fs warning: checktime reached, running e2fsck is recommended               
VFS: Mounted root (ext2 filesystem).                                            
kjournald starting.  Commit interval 5 seconds                                  
EXT3-fs: mounted filesystem with ordered data mode.                             
VFS: Mounted root (ext3 filesystem) readonly.                                   
Trying to move old root to /initrd ... okay                                     
Freeing unused kernel memory: 100k freed                                        
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
INIT: version 2.86 booting                                                      
                Welcome to Fedora                                               
                Press 'I' to enter interactive startup.                         
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
Cannot access the Hardware Clock via any known method.                          
Use the --debug option to see the details of our search for an access method.   
Setting clock : Mon Apr  9 13:20:15 EDT 2012 [  OK  ]                           
Starting udev: MAKEDEV: no such group: fuse                                     
/sbin/start_udev: line 185: /proc/sys/kernel/hotplug: No such file or directory 
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
udevd[72]: init_uevent_netlink_sock: bind failed: No such file or directory     
error initializing netlink socket                                               
udevd[72]: main: error initializing netlink socket                              
Wait timeout. Will continue in the background.[FAILED]                          
Setting hostname localhost:  [  OK  ]                                           
Checking filesystems                                                            
Checking all file systems.                                                      
[  OK  ]                                                                        
Remounting root filesystem in read-write mode:  [  OK  ]                        
Mounting local filesystems:  mount: special device /dev/shmmc1 does not exist   
[FAILED]                                                                        
getgrnam failed for floppy                                                      
getgrnam failed for video                                                       
chgrp: invalid group `utmp'                                                     
                           Enabling /etc/fstab swaps:  [  OK  ]                 
INIT: Entering runlevel: 1                                                      
mount: proc already mounted                                                     
Could not stat /dev/ram1 --- No such file or directory                          
                                                                                
The device apparently does not exist; did you specify it correctly?             
Could not stat /dev/ram2 --- No such file or directory                          
                                                                                
The device apparently does not exist; did you specify it correctly?             
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
mount: you must specify the filesystem type                                     
modprobe: FATAL: Could not load /lib/modules/2.6.28.10/modules.dep: No such fily
                                                                                
mount: you must specify the filesystem type                                     
cp: cannot create special file `/mnt/console': File exists                      
cp: cannot create special file `/mnt/fuse': File exists                         
cp: cannot create fifo `/mnt/initctl': File exists                              
cp: cannot create special file `/mnt/loop0': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop1': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop2': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop3': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop4': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop5': File exists                        
cp: cannot create special file `/mnt/loop6': File exists                        
Telling INIT to go to single user mode.
INIT: Going single user
INIT: Sending processes the TERM signal
sh-3.2#

起動時はudevの部分になるとシステムが固まったような印象を受けますが、単純に時間がかかっているだけなので、辛抱強く待ちます。今回の場合は起動時間のネックはudevのみで、T-SH7706LSRでは必須ではないので、これを取り除けば起動時間が短縮すると思われます。

次回は

次回は引き続きFedora Coreの導入について解説します。

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