uClinux for H8 (2003)

uClinux H8/300H を秋月 H8/3068 ボードで動かす (Binary)

バイナリイメージをDRAM上にloadしてuClinuxをboot。
uClinux H8/300H を秋月 H8/3068 ボードで動かす [SourceForge: ucliux-h8]を読みながら作業する。
リリースファイルから

* eCos/RedBootのROMイメージ
* コンパイル済みカーネル
* テスト用ルートイメージ

をdownloadし、解凍する。
May 19, 2003現在、リリースされているのRedBootにはexecが組み込まれている。

Serial (RS232C)

Open H8 WriterでRedBootをROMに焼く(どの方法でも共通)。 minicom (RS232C)でシリアル接続する。

$ ./h8write -3068 redboot.mot

(3069の場合clockの指定も必要)
$ minicom (C-a pで38400bps 8N1に設定)
++DP83902A - eeprom ESA: 00:02:cb:01:49:86                                     
Ethernet eth0: MAC address 00:02:cb:01:49:86                                   
Can't get BOOTP info for device!                                               
                                                                               
RedBoot(tm) bootstrap and debug environment [ROM]                              
Non-certified release, version UNKNOWN - built 00:19:19, Jun 16 2002           
                                                                               
Platform: Akizuki H8/3068 Network micom (H8/300H)                              
Copyright (C) 2000, 2001, 2002, Red Hat, Inc.                                  
                                                                               
RAM: 0x00400000-0x005f4000, 0x00400000-0x005f4000 available
RedBoot> help
(略)
RedBoot> channel

Current console channel id: 0
RedBoot> load -r -v -b 0x400000 -m ymodem -c 0 linux.bin
 (ここでlinux.binを転送。C-a sでymodemを選択しファイルを転送)
Raw file loaded 0x00400000-0x00487e6d, assumed entry at 0x00400000
xyzModem - CRC mode, 4351(SOH)/0(STX)/0(CAN) packets, 5 retries
RedBoot> load -r -v -b 0x4a0000 -m ymodem -c 0 rootimage.bin
 (同様にrootimage.binを転送)
Rae file loaded 0x004a0000-0x00502400, assumed entry at 0x004a0000
xyzModem - CRC mode, 3146(SOH)/0(STX)/0(CAN) packets, 3 retries
RedBoot> exec -c "console=/dev/ttyS1"

(linux-2.4.xの場合)
RedBoot> load -r -v -b 0x400000 -m ymodem -c 0 linux.bin
RedBoot> load -r -v -b 0x580000 -m ymodem -c 0 rootimage.bin
RedBoot> exec -c "console=ttySC1,38400n81"

Now booting linux kernel:
 Entry Address 0x00400000
 Cmdline : console=/dev/ttyS1

uClinux for H8/300H
H8/300H Porting by Yoshinori Sato
Flat model support (C) 1998,1999 Kenneth Albanowski, D. Jeff Dionne
Calibrating delay loop.. ok - 3.23 BogoMIPS
Memory available: 848k/1616k RAM, 0k/0k ROM (5280k kernel data, 406k code)
Swansea University Computer Society NET3.035 for Linux 2.0
NET3: Unix domain sockets 0.13 for Linux NET3.035.
Swansea University Computer Society TCP/IP for NET3.034
IP Protocols: ICMP, UDP, TCP
uClinux version 2.0.39.uc2 (ysato@vc6300cb1) (gcc version 2.95.3 20010315 (release))
Hitachi SCI driver version 0.01
hitachi-sci.c(1478): info=4789d2 num=0
ttySC0 at 0xffffb0 (irq = 52 - 55)
hitachi-sci.c(1478): info=478ad6 num=1
ttySC1 at 0xffffb8 (irq = 56 - 59)
hitachi-sci.c(1478): info=478bda num=2
ttySC2 at 0xffffc0 (irq = 60 - 63)
Ramdisk driver initialized : 16 ramdisks of 4096K size
lkmem copyright 1998,1999 D. Jeff Dionne
Blkmem copyright 1998 Kenneth Albanowski
Blkmem 1 disk images:
: 4A0000-5023FF (RO)
ne.c:v1.10 9/23/94 Donald Becker (becker@cesdis.gsfc.nasa.gov)
NE*000 ethercard probe at 0x200000: 00 02 cb 01 49 86
eth0: NE1000 found at 0x200000, using IRQ 17.
VFS: Mounted root (romfs filesystem) readonly.
init start
# ls -F

bin/   dev/   etc/   proc/  
# cd bin
# ls
arg_test     cat          hello        ifattach     init         ls           
ount        ptrace_test  sh           signal       target       umount       
# hello
Hello World

BOOTP Serverを用意していないので、binary imageをシリアル(ymodem)で転送した。
文書の通りBOOTPやTFPTを利用した方が便利そう。

(注): Debianの場合、minicomだけでなく、[xy]modemで転送するならばlrzszも必要だった。

$ apt-cache search lrzsz
lrzsz - Tools for zmodem/xmodem/ymodem file transfer

RedBoot

The RedBoot User's Guide is available

RedBoot boot後のIP addressの設定方法

RedBoot> ip_address -l 192.168.0.43 -h 192.168.0.191
IP: 192.168.0.43, Default server: 192.168.0.191, DNS server IP: 0.0.0.0

BOOTPがなくてもRedBootでIPの設定ができる。ping応答する。

uClinux boot後のIP addressの設定方法

# ifattach --addr 192.168.0.43 --mask 255.255.255.0 --net 192.168.0.0 --gw 192.168.0.254 eth0

uClinuxの起動後にifattachでIPを設定。ping応答する。

TFTP

Serial転送だと時間がかかるので、TFTPを利用する。
netkit-tftp-0.17 (ftp://ftp.uk.linux.org/pub/linux/Networking/netkit)
tftp-hpa-0.30 (http://www.kernel.org/pub/software/network/tftp/)
等

$ configure
$ make 
# make install

して、/etc/inetd.confでTFTPを有効にし、kill -HUP (inetd PID)
linux.binとrootimage.binをTFTP serverに用意

$ pwd
/tftpboot
$ ls
linux.bin  rootimage.bin

追記: Debian の場合

# apt-get install tftpd
$ grep tftpd /etc/inetd.conf
tftp            dgram   udp     wait    nobody  /usr/sbin/tcpd  /usr/sbin/in.tftpd /boot

/boot以下にlinux.binとrootimage.binを用意する。inetdをreboot

RedBootにおいてTFTPでkernelとrootimageをloadする。

RedBoot> ip_address -l 192.168.0.43 -h 192.168.0.191
IP: 192.168.0.43, Default server: 192.168.0.191, DNS server IP: 0.0.0.0
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 linux.bin
Raw file loaded 0x00400000-0x00487e6d, assumed entry at 0x00400000
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x4a0000 rootimage.bin
Raw file loaded 0x004a0000-0x00502400, assumed entry at 0x004a0000
RedBoot> exec -c "console=/dev/ttyS1"

(linux-2.4.xの場合)
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 linux.bin
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x580000 rootimage.bin
RedBoot> exec -c "console=ttySC1,38400n81"

DHCP

DHCP(BOOTP) Serverを用意します。(以下、Debianの場合)

# apt-get install dhcp3-server
$ man dhcpd.conf
# vi /etc/default/dhcp3-server (eth1)
# vi /etc/dhcp3/dhcpd.conf (fixed-address)
(以下、一部抜粋)
host wlan-h8 {
  hardware ethernet 00:02:cb:01:4c:c7;
  fixed-address 172.21.27.21;
}

hardware ethernet (MAC address)にfixed-addressで固定IPを割り当てておく。 その他、subnetの設定も忘れずに。

$ minicom
+DP83902A - eeprom ESA: 00:02:cb:01:4c:c7
Ethernet eth0: MAC address 00:02:cb:01:4c:c7
IP: 172.21.27.21/255.255.255.0, Gateway: 172.21.27.48
Default server: 172.21.27.48, DNS server IP: 0.0.0.0

RedBoot(tm) bootstrap and debug environment [ROM]
Non-certified release, version UNKNOWN - built 18:26:09, Apr  3 2003

Platform: Akizuki H8/3068 Network micom (H8/300H) 
Copyright (C) 2000, 2001, 2002, Red Hat, Inc.

RAM: 0x00400000-0x005f4000, 0x00400000-0x005f4000 available
RedBoot> ip_address
IP: 172.21.27.21/255.255.255.0, Gateway: 172.21.27.48
Default server: 172.21.27.48, DNS server IP: 0.0.0.0

このように、電源を入れるだけで、IP addressやHost address (Default server)が自動的に割り当てられる。

NFS root

sourceforge.jpからNFS root用kernel (linux-2.0.xで確認)をdownlaod
rootimage.tar.gzもdownloadして展開しておく。 展開したdirectoryをNFS serverとしてexport。

$ pwd
/home/atsuya-o/elec/wlan/rootimage
$ find
.
./bin
./bin/ls
./bin/sh
./bin/cat
./bin/init
./bin/hello
./bin/mount
./bin/ifattach
./bin/arg_test
./bin/signal
./bin/target
./bin/umount
./bin/ptrace_test
./dev
./dev/tty1
./dev/console
./dev/ttyS0
./dev/ttyS1
./etc
./proc
$ ls -lR dev/* (mknodで作られる)
crw-r--r--    1 root     root       4,   0  8月 12  2001 console
crw-r--r--    1 root     root       4,   1  9月 24  2001 tty1
crw-r--r--    1 root     root       4,  64  8月 12  2001 ttyS0
crw-r--r--    1 root     root       4,  65  4月 21  2002 ttyS1
# vi /etc/exports
# /usr/sbin/exportfs -v -a
$ /usr/sbin/exportfs -v
/home/atsuya-o/elec/wlan/rootimage
                172.21.27.21(rw,async,wdelay,root_squash)

RedBootでkernelのみloadしておいて、あとはNFS rootとしてbootする。

RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 linux.bin
RedBoot> exec -c "console=/dev/ttyS1
 nfsroot=172.21.27.48:/home/atsuya-o/elec/wlan/rootimage"
(注: 改行なし)

Build kernel

バイナリのkernelを頂いてくるのではなく、自分でソースからkernelをbuildしてみる。

Development environment

開発環境の構築
binutils-2.12.1

$ tar Ixzf binutils-2.12.1.tar.bz2
$ cd binutils-2.12.1
$ ./configure --target=h8300-elf
$ make
# make install

gcc-3.2.1

$ tar Ixvf gcc-3.2.1.tar.bz2 
$ cd gcc-3.2.1
$ patch -p1 < ../gcc.diff
(https://sourceforge.jp/frs/index.php?group_id=65 gcc patch (for 3.2.1))
(gcc.diff  10.9 KB  2002-11-24 22:50)
$ ./configure --target=h8300-elf --enable-languages='c,c++'
$ make
# make install

Make kernel

http://www.uclinux.org/
http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/
Full Source Distribution (20030305)
http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/uClinux-dist-20030305.tar.gz
をdownload。
uclinux.orgで配布しているパッケージのH8/300対応差分 (H8S用)をdownload
http://www.uclinux.org/pub/uClinux/ports/h8/h8-dist-20030305-20030430.patch.gz

追記 (June 8, 2003)
Full Source Distribution (20030522)
http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/uClinux-dist-20030522.tar.gz
がreleaseされ、H8S対応のpatchが取り込まれた。

$ wget http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/uClinux-dist-20030305.tar.gz
$ wget http://www.uclinux.org/pub/uClinux/ports/h8/h8-dist-20030305-20030430.patch.gz
$ tar zxvf uClinux-dist-20030305.tar.gz 
$ cd uClinux-dist
$ zcat ../h8-dist-20030305-20030430.patch.gz | patch -p0
$ cd linux-2.4.x/
$ vi Makefile
ARCH := h8300
CROSS_COMPILE   = h8300-elf-
$ make menuconfig
(debianの場合libncurses5-devが必要。# apt-get install libncurses5-dev)
$ grep -v ^# .config | grep -v ^$
CONFIG_UCLINUX=y
CONFIG_UID16=y
CONFIG_RWSEM_GENERIC_SPINLOCK=y
CONFIG_EXPERIMENTAL=y
CONFIG_BOARD_AKI3068NET=y
CONFIG_H83068=y
CONFIG_CLK_FREQ=20000
CONFIG_RAMKERNEL=y
CONFIG_NE_BASE=0x200000
CONFIG_NE_IRQ=5
CONFIG_CPU_H8300H=y
CONFIG_NET=y
CONFIG_KCORE_ELF=y
CONFIG_BINFMT_FLAT=y
CONFIG_BINFMT_ZFLAT=y
CONFIG_BINFMT_SHARED_FLAT=y
CONFIG_DEFAULT_CMDLINE=y
CONFIG_KERNEL_COMMAND="console=ttySC0,38400n81"
CONFIG_BLK_DEV_BLKMEM=y
CONFIG_NOFLASH=y
CONFIG_PACKET=y
CONFIG_INET=y
CONFIG_NETDEVICES=y
CONFIG_NET_ETHERNET=y
CONFIG_NET_ISA=y
CONFIG_NE2000=y
CONFIG_SH_SCI=y
CONFIG_SERIAL_CONSOLE=y
CONFIG_RAMFS=y
CONFIG_PROC_FS=y
CONFIG_ROMFS_FS=y
CONFIG_SYSCALL_PRINT=y
$ LANG=C make dep clean linux.bin

カーネル(linux.bin)ができる。

Build userland

ユーザランドを自分で構築する。

uClibc

http://www.uclibc.org/
uClibc-0.9.19.tar.bz2

$ vi Rules.mak
CROSS=h8300-elf-
$ make menuconfig (まだ最低限しか試していない)
$ grep -v ^# .config | uniq
ARCH_HAS_NO_MMU=y
ARCH_HAS_C_SYMBOL_PREFIX=y
WARNINGS="-Wall"
KERNEL_SOURCE="/home/atsuya-o/elec/wlan/uClinux-dist/linux-2.4.x"
UCLIBC_UCLINUX_BROKEN_MUNMAP=y
EXCLUDE_BRK=y
C_SYMBOL_PREFIX="_"
HAVE_DOT_CONFIG=y
MALLOC=y
DEVEL_PREFIX="/usr/local/$(TARGET_ARCH)-linux-uclibc"
SYSTEM_DEVEL_PREFIX="$(DEVEL_PREFIX)"
DEVEL_TOOL_PREFIX="$(DEVEL_PREFIX)/usr"
$ make
# make install

uClibc (libc.a) をuClinuxとは関係なく利用

uClinuxのuserlandでなくても、newlibをC libraryとして使うようにuClibcも利用できる。
ここではH8のプログラム開発をOS無しで行なっている場合、uClibcの利用方法を簡単に記述する。

sample program: sample.tar.bz2
make すると以下のようなcommandが実行される。

$ h8300-elf-gcc -mh -mrelax -mint32  -nostartfiles -nodefaultlibs \
-nostdlib -Wall -v -I.  -I/usr/local/h8300-linux-uclibc/include -o hello \
crt0.s hello.c sci.c -Wl,-Th83069Fredboot.x \
-Wl,-Map,hello.map -L/usr/local/h8300-linux-uclibc/lib -lc -lgcc \
-Wl,-static -Wl,-v
$ h8300-elf-objcopy -O srec hello hello.mot
$ h8300-elf-objcopy -O binary hello hello.bin

hello.cの中でsprintf関数(libc.a)利用し、staticにlinkする。 objcopyでsrec (Motorola S format)やbinaryに変換する。

(注) linker script
LDFLAGS += -Wl,-Map,$@.mapにより.rodata.str1.1などが0x000000にできていた。 これでは実機のメモリ空間に転送できない。
http://www.skyfree.org/jpn/interface/questions.html
「Red Hat 環境での .rodata セクションについて　2002/6/20　竹下様」
と同じ問題なのでlinker scriptを修正して解決。

$ diff -C 3 sample/h83069Fredboot.x dump/h83069Fredboot.x 
*** sample/h83069Fredboot.x     Tue May 13 11:51:23 2003
--- dump/h83069Fredboot.x       Thu Feb  6 00:10:04 2003
***************
*** 112,118 ****
  .text : {
          *(.text) 
          *(.strings)
!       *(.rodata*) 
         _etext = . ; 
        } > rom
  .tors : {
--- 112,118 ----
  .text : {
        *(.text) 
        *(.strings)
!       *(.rodata) 
         _etext = . ; 
        } > rom
  .tors : {

elf2flt

uclinux.orgのwebで配布されているelf2fltはh8300h未対応だったので、cvs.uclinux.orgからcheck out。

$ cvs -d:pserver:anonymous@cvs.uclinux.org:/var/cvs login
Logging in to :pserver:anonymous@cvs.uclinux.org:2401/var/cvs
CVS password: 
$ cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.uclinux.org:/var/cvs co -P elf2flt
$ cd elf2flt
$ ./configure --target=h8300-elf \
--with-libbfd=/usr/local/lib/libbfd.a \
--with-libiberty=/usr/local/lib/libiberty.a \
--with-bfd-include-dir=/usr/local/include \
--with-binutils-include-dir=/home/atsuya-o/download/binutils-2.12.1/include
 (binutilsのsrc)

$ make
# make install
/usr/bin/install -c -s -m 755 flthdr /usr/local/bin/h8300-elf-flthdr
/usr/bin/install -c -s -m 755 flthdr /usr/local/h8300-elf/bin/flthdr
/usr/bin/install -c -s -m 755 elf2flt /usr/local/bin/h8300-elf-elf2flt
/usr/bin/install -c -s -m 755 elf2flt /usr/local/h8300-elf/bin/elf2flt
[ -f /usr/local/bin/h8300-elf-ld.real ] || \
        mv /usr/local/bin/h8300-elf-ld /usr/local/bin/h8300-elf-ld.real
[ -f /usr/local/h8300-elf/bin/ld.real ] || \
        mv /usr/local/h8300-elf/bin/ld /usr/local/h8300-elf/bin/ld.real
/usr/bin/install -c -m 755 ./ld-elf2flt /usr/local/bin/h8300-elf-ld
/usr/bin/install -c -m 755 ./ld-elf2flt /usr/local/h8300-elf/bin/ld
/usr/bin/install -c -m 644 ./elf2flt.ld /usr/local/h8300-elf/lib

本物のh8300-elf-ldをh8300-elf-ld.realに置き換えている。

(注) ld-elf2flt.in
elf (Executable and Linking Format)からflt (Binary Flat Format)にうまく変換できなかった。

ld-elf2flt.inを修正した。
patchを作りました。-m h8300helfを強引に追加します。
elf2flt.h8300helf.diff.gz ($ cvs update @ May 21, 2003対応)

$ cd elf2flt
$ make distclean
$ zcat ../elf2flt.h8300helf.diff.gz | patch -p1
patching file ld-elf2flt.in
$ ./configure --target=h8300-elf \
--with-libbfd=/usr/local/lib/libbfd.a \
--with-libiberty=/usr/local/lib/libiberty.a \
--with-bfd-include-dir=/usr/local/include \
--with-binutils-include-dir=/home/atsuya-o/download/binutils-2.12.1/include
$ make
# make install

簡単な/bin/initでboot確認

/bin/initは本来shellをexecしたり様々な処理をする。 しかし、まず初めにkernelのboot完了し、/bin/initをexecすることを確認したい。
そこでprintf("hello world!\n");のみの、簡単なinit.cを書き動作を確認した。 ついでに、userland programのmake方法 (compile optionなど)の確認にもなりそう。

init.tar.bz2

$ tar jxvf init.tar.bz2
$ cd init
$ make
h8300-elf-gcc -mh -mint32 -static -nostartfiles
/usr/local/h8300-linux-uclibc/lib/crt0.o
-I. -I/usr/local/h8300-linux-uclibc/include -Wall -v -save-temps -o init
init-hello.c -L/usr/local/h8300-linux-uclibc/lib -Wl,-elf2flt
-Wl,-move-rodata -Wl,--verbose

init (flt)ができます。

genromfs

Debianの場合

# apt-get install genromfs
$ /usr/sbin/genromfs -h
genromfs 0.5.1
Usage: /usr/sbin/genromfs [OPTIONS] -f IMAGE
Create a romfs filesystem image from a directory

  -f IMAGE               Output the image into this file
  -d DIRECTORY           Use this directory as source
  -v                     (Too) verbose operation
  -V VOLUME              Use the specified volume name
  -a ALIGN               Align regular file data to ALIGN bytes
  -A ALIGN,PATTERN       Align all objects matching pattern to at least ALIGN bytes
  -x PATTERN             Exclude all objects matching pattern
  -h                     Show this help

root file system (romfs)を作成する。

$ mkdir rootfs; cd rootfs;
$ mkdir bin
$ cp ../init/init(.elf.bflt) bin/init (自作したinitをcopy)

# mknod dev/console c 5 1
# mknod dev/tty0 c 4 0
# mknod dev/ttySC0 c 4 64
# mknod dev/ttySC1 c 4 65
$ mkdir etc
$ mkdir proc
$ cd ../; ls -l rootfs/dev/
crw-r--r--    1 root     root       5,   1  5 19 18:08 console
crw-r--r--    1 root     root       4,   0  5 19 18:09 tty0
crw-r--r--    1 root     root       4,  64  5 19 17:56 ttySC0
crw-r--r--    1 root     root       4,  65  5 19 17:56 ttySC1
$ /usr/sbin/genromfs -v -f rootfs.bin -d rootfs/

boot

自分でmakeしたkernel (linux.bin)、genromfsで生成したromfs (rootfs.bin)をTFTP serverに置いて、実機でboot。

$ minicom -c on
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 linux.bin
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x580000 rootfs.bin
RedBoot> exec -c "console=ttySC1,38400n81"

uClinux-dist (source distribution package for uClinux)

ここに置いてあるpatchはuclinux-h8本家 [uclinux-h8.sourceforge.jp] に取り込まれました。 開発環境のpatchなども本家のものを使って下さい。 ここの情報は古くなっていますのでご注意ください。 (Aug 9, 2003)

Full Source Distribution (20030522)
http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/
userland program強化のため、uClinux-dist (uClinuxのdistribution) を利用する。 uClinux-distにvender/Hitachi/aki3068net/* を追加し、 uClinux-distをaki3068net対応にする。 これにより、簡単にaki3068net用のkernelとroot file systemを構築できる。
ただし、前章のkernelやuClibcの設定を変更しているため、若干の開発環境の調整が必要であった。

Instructions for compiling

uClinux-distに含まれているuserland programをcompileするために、 前章のuClibcの.configなどを変更している。 そのため、開発環境の再調整が必要だった。

header file

uClibcの浮動小数点演算対応のための調整
H8はFPU (Floating point number Processing Unit) を持っていないので、浮動小数点演算はuClibcで対応させる。
uClibc/.configより一部抜粋

UCLIBC_HAS_FLOATS=y
# HAS_FPU is not set
UCLIBC_HAS_SOFT_FLOAT=y

gccのpatchに含まれているfloat.hから他のheader fileが呼ばれるが、 userlandのcompileだとheader fileが見つからないので用意してやる。

$ pwd
/usr/local/lib/gcc-lib/h8300-elf/3.2.1/include
# mkdir config
# mkdir config/h8300
# cp ~atsuya-o/download/gcc-3.2.1/gcc/config/h8300/h8300.h config/h8300/
# cp ~atsuya-o/download/gcc-3.2.1/gcc/config/dbxcoff.h .

elf2flt

userland programをmakeしたときのh8300-elf-ld (elf2flt)のDWARF Errorに対応(無視)
elf2fltは.elf, .elf2flt, .gdbを作ってからfltを作るが、elfからfltを作るように強引に改変した。
patch (elf2flt.h8300helf.patch.gz June 8, 2003現在のelf2flt [cvs.uclinux.org]に対応)を当てて再install。
(上記の-m h8300helfのpatchを含んでます。debugのための情報を冗長に出力)

$ cd elf2flt
$ make distclean
$ zcat ../elf2flt.h8300helf.patch.gz | patch -p1
patching file ld-elf2flt.in
$ ./configure --target=h8300-elf \
--with-libbfd=/usr/local/lib/libbfd.a \
--with-libiberty=/usr/local/lib/libiberty.a \
--with-bfd-include-dir=/usr/local/include \
--with-binutils-include-dir=/home/atsuya-o/download/binutils-2.12.1/include
$ make
# make install

build

http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/uClinux-dist-20030522.tar.gz
をdownloadして展開。patchを当て、makeするだけでkernelとroot file systemができる。
aki3068net-dist-20030522-20030614.patch.gz (network非対応)
このpatchは vender/Hitachi/ 以下にaki3068netを作り、中にfileを作る。
(vender/Hitachi/ではなくてvender/Akizuki/にすべき？)

$ wget http://www.uclinux.org/pub/uClinux/dist/uClinux-dist-20030522.tar.gz
$ tar zxvf uClinux-dist-20030522.tar.gz
$ cd uClinux-dist/
$ zcat ../aki3068net-dist-20030522-20030614.patch.gz  | patch -p1
$ make menuconfig
    (Hitachi/aki3068net) Vendor/Product
    (linux-2.4.x) Kernel Version
    (uClibc) Libc Version
    [*] Default all settings (lose changes) (NEW)
    [ ] Customize Kernel Settings (NEW)
    [ ] Customize Vendor/User Settings (NEW)
    [ ] Update Default Vendor Settings (NEW)
$ make dep
$ LANG=C make

これで uClinux-dist/images/linux.bin (kernel) と uClinux-dist/images/rootfs.img (root file system) が出来上がる。

network対応patch(Jun 18, 2003)
aki3068net-dist-20030522-20030618.patch.gz

$ tar zxvf uClinux-dist-20030522.tar.gz
$ cd uClinux-dist/
$ zcat ../aki3068net-dist-20030522-20030618.patch.gz  | patch -p1
$ make menuconfig
(以下同様)

これらのパッチはuclinux-h8本家に取り込まれました。(Aug 9, 2003)

Instructions for running

uClinux-dist/images/linux.bin, uClinux-dist/images/rootfs.img をTFTP server上に配置し、 RedBootでloadして、execする。

$ minicom -c on
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 linux.bin
Raw file loaded 0x00400000-0x004cf8cf, assumed entry at 0x00400000
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x5c0000 rootfs.img
 (network非対応patchだと0x580000)

Raw file loaded 0x005c0000-0x005e8fff, assumed entry at 0x005c0000
RedBoot> exec -c "console=ttySC1,38400n81"
Now booting linux kernel:
 Entry Address 0x00400000
 Cmdline : console=ttySC1,38400n81
Linux version 2.4.20-uc0 (atsuya-o@wonder48) (gcc version 3.2.1)
 #1 Wed Jun 18 21:23:33 JST 2003
uClinux H8/300H
Target Hardware: AE-3068
H8/300 series support by Yoshinori Sato 
Flat model support (C) 1998,1999 Kenneth Albanowski, D. Jeff Dionne
On node 0 totalpages: 1472
zone(0): 0 pages.
zone(1): 1472 pages.
zone(2): 0 pages.
Kernel command line: console=ttySC1,38400n81
Calibrating delay loop... 3.30 BogoMIPS
Memory available: 884k/962k RAM, 0k/0k ROM (666k kernel code, 157k data)
Dentry cache hash table entries: 1024 (order: 1, 8192 bytes)
Inode cache hash table entries: 512 (order: 0, 4096 bytes)
Mount-cache hash table entries: 512 (order: 0, 4096 bytes)
Buffer-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes)
Page-cache hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes)
POSIX conformance testing by UNIFIX
Linux NET4.0 for Linux 2.4
Based upon Swansea University Computer Society NET3.039
Initializing RT netlink socket
Starting kswapd
SuperH SCI(F) driver initialized
ttySC0 at 0x00ffffb0 is a SCI
ttySC1 at 0x00ffffb8 is a SCI
ttySC2 at 0x00ffffc0 is a SCI
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 0x200000:<4>eth0: interrupt from stopped card
 00 02 cb 01 4c c7
eth0: NE1000 found at 0x200000, using IRQ 17.
Blkmem copyright 1998,1999 D. Jeff Dionne
Blkmem copyright 1998 Kenneth Albanowski
Blkmem 1 disk images:
0: 5C0000-5E8FFF [VIRTUAL 5C0000-5E8FFF] (RO)
NET4: Linux TCP/IP 1.0 for NET4.0
IP Protocols: ICMP, UDP, TCP
IP: routing cache hash table of 512 buckets, 4Kbytes
TCP: Hash tables configured (established 512 bind 1024)
VFS: Mounted root (romfs filesystem) readonly.
Freeing unused kernel memory: 0k freed (0x4b2000 - 0x4b1000)
Welcome to
          ____ _  _
         /  __| ||_|                 
    _   _| |  | | _ ____  _   _  _  _ 
   | | | | |  | || |  _ \| | | |\ \/ /
   | |_| | |__| || | | | | |_| |/    \
   |  ___\____|_||_|_| |_|\____|\_/\_/
   | |
   |_|

Hitachi/aki3068net port.
For further information check:
http://www.uclinux.org/

# ls
tmp sbin var usr proc mnt lib home etc dev bin
# ifconfig eth0 172.21.27.29 netmask 255.255.255.0
# ping 172.21.27.48

172.21.27.48 is alive!
# route add default gw 172.21.27.1
# 

serial console on SCI0 (/dev/ttySC0)

これまでserial consoleにSCI1を用いてきた。ここではSCI0を用いる。
SCI1はaki3068netボードのCN4 (D-sub 9pinコネクタ)に接続されているが、SCI0はJP1に接続されている。 JP1にD-sub 9pinコネクタを追加し、ストレートケーブルでPCと接続する。 最初、SCI1 (CN4)経由でRedBootによりserial consoleのポートにSCI0を指定してkernelをbootする。

(SCI1と同様にkernelとroot file systemをload後)
RedBoot> exec -c "console=ttySC0,38400n81"

SCI0に接続したPC (ポート)からboot messageが流れる。

userland sample

uClinux-distで作ったkernel上で動くuserland programのサンプル。
sample program: hello.c Makefile
makeして、uClinux-dist/romfs/bin以下に格納。
uClinux-dist/ のディレクトリでmake imageすると uClinux-dist/images/rootfs.img に hello が含まれる。
上記と同様に kernel を boot し、hello を実行。

# hello
Hello, world form uclinux-h8!

H8MAX

(Sep 11, 2003)
H8MAX (http://ip-sol.jp/h8max/)で、uclinux-h8 を動作させる。

Development environment

開発環境が古くなってきたので、入れ換える。
binutils-2.14

$ tar zxvf binutils-2.14.tar.gz
$ cd binutils-2.14
$ ./configure --target=h8300-elf
$ make
# make install

gcc-3.3

$ tar zxvf gcc-3.3.tar.gz
$ cd gcc-3.3
$ patch -p1 < ../gcc-3.3.diff
$ ./configure --target=h8300-elf \
 --with-newlib \
 --with-headers=/home/atsuya-o/download/newlib-1.11.0/newlib/libc/include \
 --enable-languages='c'
$ make
# make install

elf2flt

$ wget http://keihanna.dl.sourceforge.jp/uclinux-h8/5236/elf2flt.patch
$ cd elf2flt-cvs
(cvs 同期)
$ patch -p0 < ../elf2flt.patch
(rejectされた部分は手動でパッチ)
$ ./configure --target=h8300-elf --with-libbfd=/usr/local/lib \
 --with-bfd-include-dir=/usr/local/include \
 --with-binutils-include-dir=/home/atsuya-o/download/binutils-2.14/include
$ make
# make install

Build kernel and romfs, and Boot

Build kernel and romfs with uClinux-dist

$ wget http://ip-sol.jp/h8max/down/uClinux-dist-h8300.tar.bz2
$ tar jxvf uClinux-dist-h8300.tar.bz2
$ cd uClinux-dist-h8300
$ make menuconfig
    (strawberry-linux/H8MAX) Vendor/Product
    (linux-2.4.x) Kernel Version
    (uClibc) Libc Version
    [*] Default all settings (lose changes) (NEW) 
    [ ] Customize Kernel Settings (NEW)
    [ ] Customize Vendor/User Settings (NEW)
    [ ] Update Default Vendor Settings (NEW)
$ make dep
(genromfs, flthdrをpathの通る場所に置いておく、あるいはpathを通す)

$ export LANG=C
$ make

uClinux-dist-h8300/images/h8max-image.binがkernel+romfs。 これをTFTP serverに置く。

Boot RedBoot and uClinux

$ wget http://ip-sol.jp/h8max/down/redboot.mot.gz
$ gunzip redboot.mot.gz
(SW1を書き込みモードに設定)
# ./h8write -d -f25 -3069 redboot.mot
# vi /etc/dhcp3/dhcpd.conf
host h8max {
  hardware ethernet 00:02:cb:01:67:cf;
  fixed-address 172.21.27.22;
}
# /etc/init.d/dhcp3-server restart
(SW1を実行時(mode5)に設定)
$ minicom -c on
RedBoot> load -r -v -m TFTP -b 0x400000 h8max.bin
RedBoot> exec -c "console=ttySC1,38400n81"

(boot.messages省略)
/> ifconfig eth0 172.21.27.29 netmask 255.255.255.0
/> ping 172.21.27.48
172.21.27.48 is alive!
/> 

Reference

uclinux-h8

http://uclinux-h8.sourceforge.jp/
http://uclinux-h8.sourceforge.jp/pukiwiki/pukiwiki.php
Project Documentation http://sourceforge.jp/projects/uclinux-h8/docman/

H8MAX

http://ip-sol.jp/h8max/
http://strawberry-linux.com/h8/h8max.html
http://www.nishimoto-site.net/~h8max/

uClinux

uClinux.org http://www.uclinux.org/
uCdot http://www.ucdot.org/

flt

Flat Binary http://www.beyondlogic.org/uClinux/bflt.htm

elf

ELF: プログラマの視点から
http://www.globe.to/~oka326/archive/elf_doc_sgml_ja/elf_doc.html
The Linux ELF HOWTO
http://www.linux.or.jp/JF/JFdocs/archive/ELF-HOWTO.html
Using ld (ja)
http://www.sra.co.jp/public/sra/product/wingnut/ld/ld-ja.html

Linux

http://www.linux.or.jp/JF/JFdocs/kernel-docs-2.4/serial-console.txt.html
http://www.linux.or.jp/JF/JFdocs/kernel-docs-2.4/filesystems/romfs.txt.html
http://www.linux.or.jp/JF/JFdocs/kernel-docs-2.4/nfsroot.txt.html
linux-2.4.x/drivers/block/blkmem.c

eCos

ecos-h8 http://ecos-h8.sourceforge.jp/
Project Documentation https://sourceforge.jp/projects/ecos-h8/docman/
eCos http://sources.redhat.com/ecos/

others

man h8300-elf-gcc
man h8300-elf-ld
man h8300-elf-readelf
man h8300-elf-nm
man genromfs
man mknod
man bootparam
CQ出版『Interface』2002 7月号
CQ出版『組み込みLinux入門』