Książka zawiera praktyczne przykłady i opisy dobrych praktyk pracy z Linuksem, Yocto, Biuldrootem i wieloma innymi narzędziami.

Powstała na podstawie doświadczeń autora w pracy nad projektami systemów wbudowanych. Linux ma ogromny wpływ na obecny kształt rynku urządzeń embedded.

W książce posłużono się przykładem rodziny układów i.MX6 firmy Freescale. Są to nowoczesne procesory wykorzystujące rdzenie Cortex-A9. Ich mocną stroną są przede wszystkim funkcje multimedialne.

Książka jest uzupełnieniem tytułu „Linux w systemach embedded” tego samego autora.

Rozdziały:

1. Yocto
1.1. Podstawowe komponenty                          26
1.2. Metadane                                    26
1.3. Przygotowanie systemu                           28
1.4. Rozpoczęcie pracy z Yocto                           29
1.4.1. Konfiguracja GIT.                           29
1.4.2. fsl-community-bsp-platform                       29
1.4.3. Yocto bez dodatków                            31
1.4.4. Wersje Yocto                               31
1.4.5. Pliki źródłowe                             32
1.4.6. Konfiguracja początkowa                        35
1.4.7. Kompilacja.                               38
1.4.8. Wyniki kompilacji.                            39
1.4.9. Przygotowanie karty SD                          40
1.4.10. Konsola szeregowa                         41
1.4.11. Uruchomienie systemu                       41
1.4.12. SDK                                   42
1.5. Praca z pakietami                             45
1.5.1. Repozytoria                            46
1.5.2. Dodatkowe pakiety                         48
1.5.3. Przykład: Openvpn                         49
1.5.4. Przykład: GStreamer                        50
1.5.5. Pomijanie pakietów ze względu na licencję             51
1.5.6. Przykład: OpenCV                             51
4 Spis treści
1.5.7. Przykład: QT5                            52
1.5.8. Dodawanie własnych pakietów i meta-layerów            55
1.5.9. Przykład: Smartmontools                       57
1.5.10. Przykład: własna aplikacja                       59
1.5.11. Własna platforma                            60
1.6. Debugowanie aplikacji                            64
1.6.1. Sieć – sposób 1                            64
1.6.2. Sieć – sposób 2 – ifplugd                         65
1.6.3. Metody komunikacji z urządzeniem.                  67
1.6.4. Narzędzia wymagane na urządzeniu                 69
1.7. Wybrane funkcje Yocto                             71
1.7.1. Hob.                                   71
1.7.2. Pliki pobierane z Internetu                       73
1.7.3. Sstate-cache.                             74
1.7.4. Przydatne komendy bitbake                        76
1.7.5. Szczegółowe statystyki.                        78
1.7.6. Prelinkowanie.                            78
1.8. Krytyka Yocto                                 79

2. Praca z Eclipse
2.1. Instalacja Eclipse                              82
2.1.1. Pobranie pakietu.                             82
2.1.2. Java.                                   83
2.1.3. Rozpakowanie i uruchomienie                     83
2.2. Konfiguracja Eclipse do pracy z kodem źródłowym jądra          84
2.2.1. Tworzenie nowego projektu                        84
2.2.2. Opcje projektu dotyczące indeksowania               85
2.2.3. Opcje projektu dotyczące kompilacji                   91
2.2.4. Indeksowanie źródeł                            92
2.2.5. Prawidłowo skonfigurowane IDE                     93
2.2.6. Kompilacja jądra                              95
2.3. Moduły jądra rozwijane poza drzewem                   96
2.3.1. Przykładowy moduł                          97
2.3.2. Projekt w Eclipse                            97
2.4. Aplikacje przestrzeni użytkownika                       99
2.4.1. Konfiguracja połączenia sieciowego                 100
2.4.2. Projekt w Eclipse                           102
2.4.3. Dodatkowe pliki źródłowe i budowanie               103
2.4.4. Podłączenie Eclipse do zdalnego systemu.              104
2.4.5. Zdalne uruchamianie aplikacji                    106
2.4.6. Zdalne debugowanie                           109
2.5. Debugowanie jądra                            110
2.5.1. KGDB                                 111
2.5.2. Użycie KGDB                            112
2.5.3. Debugowanie modułów jądra                      113
2.5.4. Debugowanie jądra za pomocą Eclipse..               114

3. Buildroot
3.1. Wersje                                   118
3.2. Instalacja                                   119
3.3. Korzystanie z Buildroota                         119
3.4. Konfiguracja.                                122
3.4.1. Traget options                            122
3.4.2. Opcje budowania                         123
3.4.3. Toolchain                                125
3.4.4. Kompilacja toolchaina dla i.MX6.                 125
3.4.5. Zewnętrzny toolchain                         129
3.4.6. Porównanie toolchainów.                      130
3.4.7. Konfiguracja systemu                         131
3.4.8. Jądro Linux                           133
3.4.9. Wybór programów i bibliotek                  134
3.4.10. Format docelowego systemu plików.                 137
3.4.11. Bootloader                              138
3.4.12. Dodatkowe pliki, katalogi i skrypty                 140
3.4.13. Kompilacja.                              142
3.4.14. Konfiguracja wybranych komponentów               142
3.4.15. Uruchomienie.                           143
3.5. Kompilacja zewnętrznych programów                    144
3.5.1. SDK i Toolchain z Buildroota                    144
3.5.2. Integracja z Eclipse                          145
3.5.3. Dodawanie własnych pakietów.                    145

4. Timesys LinuxLink
4.1. Obrazy demonstracyjne                            153
4.2. Praca z LinuxLink.                            155
4.2.1. Workorder.                             156
4.2.2. Konfiguracja BSP                           156
4.3. Posługiwanie się BSP                             163
4.3.1. Instalacja i uruchomienie                       164
4.3.2. Dostęp do plików źródłowych.                   166
4.3.3. Factory                                167
4.4. Timestorm IDE                              168

5. Wyświetlacze i grafika
5.1. Przegląd interfejsów graficznych                       172
5.1.1. Proste interfejsy graficzne                        172
5.1.2. Układy podłączane szeregowo                    173
5.1.3. Wyświetlacze podłączane równolegle                174
5.1.4. Konfiguracja sterowników wyświetlaczy w jądrze         180
5.1.5. Interfejsy różnicowe.                          186
5.2. Bufor ramki i inne interfejsy                         188
5.2.1. X-serwer                               188
5.2.2. fbX                                  189
5.3. Konfiguracja wyświetlaczy i.MX6                      191
5.3.1. Parametry jądra..                            191
5.3.2. fbset                                   191
5.3.3. xrandr                                  195
5.3.4. Sprzętowy overlay                          196
5.3.5. Double buffering                             198
5.3.6. Wygaszanie konsoli                          198
5.3.7. Kursor konsoli                           198
5.4. Akceleracja 3D                              200
5.4.1. OpenGL/OpenVG/OpenCL                     200
5.4.2. Vivante                               202
5.4.3. Etnaviv                               203

6. GStreamer i przetwarzanie obrazu
6.1. GStreamer                                 205
6.1.1. Wsparcie dla i.MX6                           206
6.2. Elementy strumienia..                            206
6.2.1. Elementy specyficzne dla i.MX6                    208
6.2.2. Pierwszy pipeline                           209
6.2.3. Odtwarzanie filmu.                           211
6.2.4. Kontrolowanie pipeline’u                       212
6.2.5. Kamera MIPI                              213
6.2.6. Więcej przykładów strumieni dla i.MX6            216
6.2.7. Odbiór telewizji cyfrowej
6.3. Korzystanie z GStreamera w aplikacjach                 226
6.3.1. Serwer RTSP                              226
6.3.2. Integracja z QT                            229
6.4. OpenCV                                  232
6.4.1. Obraz z kamery i.MX6                        235
6.4.2. Kody kreskowe i QR                          239

7. Konfiguracja niskopoziomowa
7.1. Uruchamianie systemu – bootloader                     242
7.1.1. HAB                                  243
7.1.2. USB Recovery.                            243
7.1.3. Start z karty SD                           245
7.2. U-BOOT                                 246
7.2.1. Kompilacja i uruchomienie                     246
7.2.2. Rejestry jednorazowo programowalne                248
7.2.3. Komendy U-BOOT-a                         249
7.2.4. Zmienne konfiguracyjne                         250
7.2.5. Komenda bdinfo.                            252
7.2.6. Skrypt uruchamiający system                      252
7.3. Alternatywne bootloadery.                        254
7.4. Wersje jądra Linux dla Freescale i.MX6                 255
7.4.1. Peryferie i PIN-y procesora                       258
7.4.2. Magistrale i model urządzeń                     262
7.4.3. Linux bez Device Tree                      264
7.5. Device Tree.                               265
7.5.1. Budowa drzewa – I2C w Wandboard Solo           267
7.5.2. Sterownik kontrolera I2C                      270
7.5.3. Dokumentacja w jądrze.                        272
7.5.4. Urządzenia I2C – organizacja i komunikacja            272
7.5.5. Sterowniki I2C – termometr.                    277
7.5.6. Sterowniki I2C – ekspander I/O                   278
7.5.7. Termometr 1-Wire.                           280
7.5.8. Przykład – uproszczenie zarządzania projektem        285
7.5.9. Przykład – przekazywanie parametrów jądra            286
7.5.10. Przykład – izolacja własnego kodu                   287
7.5.11. Przykład – sterowanie zasilaniem peryferii             288
7.6. Firmware dla urządzeń                           290
7.6.1. Infrastruktura w jądrze.                       290
7.6.2. Skąd wziąć firmware.                        293
7.6.3. Przykładowy sterownik – Wi-Fi                   293
7.6.4. Przykładowy sterownik – Tuner DVB-T.               294
7.7. Oszczędzanie energii                           295
7.7.1. CPU Frequency Scaling                         295
7.7.2. Tryby uśpienia.                            299
7.7.3. Pomiary zużycia energii                         302
7.8. Koprocesor kryptograficzny.                       303
7.8.1. Przykład – openssl                            304
7.8.2. Przykład – IPSec w IPv6                      307
7.9. CAN                                    314
7.9.1. SocketCAN w Linuksie                       315
7.9.2. Narzędzia przestrzeni użytkownika                   317
7.9.3. Wirtualny kontroler CAN                      318
7.9.4. Fizyczny kontroler CAN.                      318
7.9.5. Przykładowy program.                         319
7.10. Bluetooth                                   321
7.11. Udev                                    324
7.11.1. Stała nazwa interfejsu sieciowego                  325
7.11.2. Nazwy urządzeń USB                          325
7.11.3. Nazwy interfejsów sieciowych zależne od portu          329
7.12. Uruchamianie usług                             331
7.12.1. /etc/inittab.                             331
7.12.2. /etc/init.d/rcS                              331
7.12.3. Prosty skrypt startowy – /etc/init.d/SXXusluga          332
7.12.4. start-stop-daemon                           332
7.12.5. Skrypt startowy dla klasycznego inita (Debian)            334
7.12.6. /etc/rc.local                               334
7.12.7. Uruchamianie usług przez inetd.                  335
7.12.8. Systemd                                 336
7.13. Systemy plików dla urządzeń wbudowanych               341
7.13.1. Urządzenia blokowe.                          342
7.13.2. Urządzenia MTD.                          344
7.13.3. Urządzenia blokowe oparte na pamięciach Flash          346
7.14. Szybki start                                 347
7.14.1. Metodologia pracy                            348
7.14.2. Pomiar czasu                              349
7.14.3. Techniki optymalizacji                      350

A. Dodatek technologiczny
A.1. Technologia montażu układów BGA – PoP (Package on Package)     355
A.2. Metody montażu układów PoP                        357
A.3. Montaż jednoetapowy typu in-line                      358
A.4. Montaż dwuetapowy typu pre-stacking                  362
A.5. Defekty w montażu układów PoP                     364
A.6. Standaryzacja modułów PoP – JEDEC                  370
Bibliografia.                                        371
Spis rysunków