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2025年7月8日 星期二

(7/12本周六開課 最後3個名額) 自強基金會(台北分會) 加開班[台北班] ARM Cortex-A based 平台之嵌入式Linux作業系統基礎建置實作 (附贈可跑Linux的嵌入式系統開發板 及 相關材料，課程現場實作)(自備NB) 如期開班

 

(最後3個名額) 自強基金會(台北分會)  加開班[台北班]  ARM Cortex-A based 平台之嵌入式Linux作業系統基礎建置實作 (附贈可跑Linux的嵌入式系統開發板 及 相關材料，課程現場實作)(自備NB)  如期開班 

報名連結 : https://edu.tcfst.org.tw/web/tw/class/show.asp?tcfst=yes&courseidori=14C065&fbclid=IwY2xjawLZaSVleHRuA2FlbQIxMABicmlkETFkMEFZb3VFYk81QnZZTHFrAR7tos6xwsLxux7ZfpjOhZH4Rj17zfL0wNqK9_MgSaBu0Kivx0cUXmo6aKkWAA_aem_nuZimA1fP_DQvjMfGE-GNA

因為有3位學員因臨時有事無法全程參與課程(想改成其他梯次上課)，所以目前這梯課程目前有3位空缺，請有興趣或者原本是候補備取的學員，若想早些上課，可考慮報名這個梯次喔~ (7/12也就是本周六開始上課，上午9:00~下午16:00，中午1小時午餐休息)。 

每梯次課程的學員人數會有所限制  (因兼顧課程品質，所以會限制每梯次上課人數，學員當場聽我講解完原理及實驗步驟講解之後，馬上當場進行實作實驗操作，我會當場協助解決每位學員實際遇到的問題，所以要花時間，故限制每梯次人數)

課程內容大綱 (包含Linux GPIO驅動程式demo影片) 如下方連結所示:

https://www.facebook.com/sun.wen.liang.580515/posts/pfbid0kaH649i56VadgQqHw1dWoPKya8MRP1eYQNWioFwApHvLd2TGHbj6Kgu8CsaxFJ5Bl?__cft__[0]=AZWfbGKL6LYtzDTu088827Ns3WLAtCWDx5rl1dckyiGuqATaqJz34KTxUib9rocJOrGQGytMGBFXAKc_RifouHIzMuOdSnQrQiKQNVyo693AfWfLvurFGMHsYEEGW4dGnOOn6TJbTG6FcOpkqayeWvbXyW3F430sayWxft9h1qT1Mg&__tn__=%2CO%2CP-R

從GNU ARM Linux Cross compilation toolchain（GNU ARM Linux編譯工具鏈 arm-linux-gnueabi- ）、samba server等基礎開發環境建置、及於Host PC Linux distribution（Ubuntu)之上建置 for ARM cortex-A based SoC為核心單元之嵌入式系統開發板（Embedded system dev. board ）之 開機啟動程式 Bootloader (U-Boot)、Linux kernel（Linux作業系統核心） 及 根目錄檔案系統 Root filesystem (Busybox)、U-Boot階段Tftp upload kernel image（from PC to the dev. board）等，並於嵌入式系統開發板實際執行驗證之後，接續的課程單元為Linux核心驅動程式的基礎。

Linux核心驅動程式課程基礎課程內容包含Beaglebone black Rev C.的BJT作為開關的電子電路原理、AM3358 SoC（系統晶片）內的 GPIO registers (clock、pinmux、output enable 、clear data及set data等暫存器）、Linux kernel module（driver program/.ko file)撰寫（包含各式基本的系統呼叫System Call、file operation struct、copy_from_user/copy_to_user、裝置註冊相關的Kernel API等等）、及上層應用程式等觀念與實際範例皆逐一介紹，從硬體（電子電路、系統晶片架構、GPIO周邊裝置驅動）到 系統軟/韌體程式開發 皆完整涵蓋（原理與實作實驗）。

#Linux裝置驅動程式

#嵌入式Linux系統

#Linux_kernel_driver

#Linux_kernel_module

#Linux

#Embedded_Linux

#Device_driver

#ARM_CortexA_based_SoC

#TI_AM3358_SoC

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歡迎各方洽談合作，務實/踏實追求共好。歡迎電機電子資工本科系學員，也很歡迎非電機電子資工本科系的學員加入學習嵌入式系統技術/尋求轉職成為研發工程師的行列。

孫文良 個人簡歷: https://sites.google.com/view/wenliangsun/


‼本園區開設之技術課程進一步詳情請參見下方blog網頁的課程介紹👇:
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孫文良 (阿良的嵌入式系統技術學習區)

【若需要嵌入式系統技術輔導課程 可來信洽談合作方式: iws6645@gmail.com，亦可先點擊參考這篇介紹文章】

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2024年4月5日 星期五

當編譯U-boot時遇到fatal Error: openssl/evp.h No such file or directory時的解法

嵌入式Linux開發記錄 

如題，當編譯U-boot時遇到fatal Error: openssl/evp.h No such file or directory時的解法為下載並安裝libssl-dev，指令如下:

$ sudo apt-get install libssl-dev


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2021年10月7日 星期四

【Embedded Linux】【開機啟動程式】關於bootloader/bootstrap名詞之探討&想法

因為前陣子剛好trace到bootstrap相關的code，今天看到Youtube上的台大資工系的OS課程影片，所以就稍微探討一下關於Bootstrap這名詞的使用與定義差異，雖然這些名詞或許本來就難免會隨著年代及平台的差異而被混用。 

該台大資工系課程影片中16:38開始的部分 (對應這篇po文的第一張截圖圖片) https://www.youtube.com/watch?v=OQiCacvx5rQ&t=997s 

以下是探討的部分: 

雖然boot就是源自於bootstrap的縮寫，但有些名詞如果要細究，似乎又有些在名詞定義有所差異的狀況可以探討。 

後來發現上面那課程投影片以及說法是恐龍本(恐龍書)內的部分描述，而課程影片似乎是更簡化一些的PPT呈現與描述方式。

實際上如果是ARM(如Cortex-Ax系列) based的嵌入式SoC Linux系統，從bootROM到head.o、misc.o(被包含在被壓縮的kernel核心的zImage之中)之間包含許多階段的軟韌體程式。 

在系統啟動/上電之初負責初始化hardware(例如課程影片照恐龍本內容所提到的CPU registers, device controller , memory)的程式，其實就嵌入式系統常見說法是bootloader (此處將這些名詞區分得詳細些) (註: 關於初始化硬體的部分，在常見的PC架構則是會有一部分稱作BIOS，而在嵌入式系統通常將這些部分統稱為bootloader。所以若要對照常見的嵌入式系統架構的話，可對照或類似於嵌入式系統的bootloader的某一部分，如許多SoC內的boot ROM內的ROM code就是類似的其中一部分，當然其實也還包含ROM code之後的一些部分)。 

因為有著上述被包含在被壓縮的kernel核心的zImage之中的head.o、misc.o等程式(注意，這篇po文所講的head.o指的並不是那個不包含一堆object file的那個Linux核心本尊vmlinux內的那個head.o，雖然它們都在zImage之中。另外要注意有兩種情況都叫作vmlinux)，

所以若嚴格或精確一點來說(至少在開頭描述過的嵌入式系統上)，或許 不適合 將 負責 繁複的硬體初始化 及 zImage階段的處理器配置(如快取、暫時關閉中斷訊號、準備C code執行環境等) 的head.o、負責解壓縮、重定址Linux kernel等步驟的misc.o等程式 都全部統稱為Bootstrap program或全部統稱為bootloader，因為head.o、misc.o等程式，主要是負責把被壓縮的OS核心zImage解壓縮 & 重新定址等等的動作的部分，而並不是負責所謂的initialize all aspect of the system hardware。 

國外有一本有名的、介紹嵌入式Linux的書籍([1])的5.1.3節的內容是將Bootstrap program與Bootloader作出區隔，這本書將zImage之中的head.o與misc.o等程式歸類為Bootstrap program，但這樣的區隔方式也可能會造成混淆，畢竟boot這詞源自於bootstrap，會讓人覺得Bootstrap program原本就是bootloader不是嗎? 但head.o、misc.o也是屬於將OS kernel帶起的重要程式(只是不屬於我們常講的bootloader的範疇)，所以我認為[1]這本書的作者會想要作出這種區隔也還算可以理解。 

總結一下，簡單來說，在有跑Linux的嵌入式系統中，負責課程影片內所指的(系統啟動/上電之初的)initialize all aspect of the system hardware(如memory)的階段通常稱為bootloader；而被包含於zImage的階段的head.o、misc.o等帶起核心的必要程式，已經不屬於我們常講的bootloader階段，

所以如果在OS課程中將這些部分都統稱為bootstrap program或bootloader，可能是會顯得比較rough一些。當然了，一般大學部的OS課程若要講得很詳細的話，或許也不容易，但如果是針對一般的PC系統講解，則負責最初initialize all aspect of the system hardware的應該是BIOS，在BIOS負責的任務結束之後才換成bootloader(bootstrap program)接手。 

另外，其實bootloader初始化系統硬體之後，也不一定就要接著帶起一個OS kernel，也可以是接著帶起non-OS program，端看實際的應用需求而定。 

題外話，關於開機初始化memory的方面 (於bootloader的階段)，小弟個人過去在科技業工作時，曾實際負責過相關內容多次 (bring up過多款會跑Linux/Android的SoC系統晶片的公版軟韌體)。 

Ref: [1] Embedded Linux Primer: A Practical Real-World Approach, 2/e，https://www.tenlong.com.tw/products/9780137017836




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孫文良 (阿良的嵌入式系統技術學習區)

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2021年8月20日 星期五

【Embedded Linux(嵌入式Linux)系列課程】Kernel之編譯建置與執行 課程簡介

Embedded Linux系列之Kernel之編譯建置與執行 課程簡介

Kernel為作業系統的核心，是現代作業系統之中最基本也是最主要的單元，簡略而言，Kernel主要負責整體電腦系統的資源管理。

延續上一節Bootloader開機啟動程式建置與執行之課程內容後，這節課程將會帶領學員:

  • 課程實驗內容將透過 純文字指令方式(command line) 進行，符合科技產業界對於此類系統的開發方式

  • 在Host PC端之Ubuntu Linux開發環境中，取得Linux Kernel source code，並透過GNU Toolchain編譯工具對其進行編譯，以建置出給Beaglebone Blcak嵌入式系統開發板所運行的Embedded Linux Kernel Image

  • 製作Boot script(包含帶給Kernel的必要啟動參數以及與啟動核心相關的UBoot指令)

  • 介紹如何讓Beaglebone Blcak板子從SD卡載入並啟動Linux Kernel Image

  • 介紹在產業界工作常會使用到的透過TFTP(Trivial File Transfer Protocol)從Host PC端載入Embedded Linux Kernel Image到Beaglebone Blcak板子上並且執行的方式 
  • 介紹如何編譯裝置結構樹devicetree source file(.dts)以得到device tree binary(.dtb)，及如何透過UBoot將其載入給Linux Kernel

實驗Demo影片(註: 此為尚未建置Filesystem的狀態):

從SD卡(MMC)載入並啟動Linux Kernel (透過boot script自動booting)


透過TFTP從Host PC端載入Embedded Kernel Image到Beaglebone Blcak板子上並且執行 
(刻意敲UBoot指令給大家看)



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2021年8月16日 星期一

【阿良的嵌入式系統技術學習區】 嵌入式Linux (Embedded Linux) 基礎實務 課程內容介紹

課程涵蓋內容如下:


  • 說明:  雖然近年來已經有Yocto、Buildroot、OpenWrt等組件工具可以簡化許多在嵌入式Linux建置過程中的繁複流程(若未來有機會的話，可能會開這些工具的使用教學課程)，但是，無論在許多有做SoC的IC design house(IC設計公司) 或者 系統廠 的嵌入式Linux軟韌體相關研發單位，嵌入式Linux各階段軟韌體的基礎建置(包含對應的編譯開發環境的各環節)能力，也就是本課程的教學主軸，仍是非常重要的，在過程中將會學習到許多在進行嵌入式Linux系統開發時所需的基礎觀念和經驗。
  • 在此課程內容中，有著許多細節，通常對於初學者自學而言將會消耗大量的時間在克服一些技術細節方面所帶來的困難，大多需要實際的經驗才能在較短的時間內克服，所以若讓有經驗的人指導，在學習上將會事半功倍。
  • 課程實驗內容將透過 純文字指令方式(command line) 進行，符合科技產業界對於此類系統的開發方式

  • 實驗硬體平台預計為ARM Cortex-A8 based SoC(系統晶片)為核心之開發板(Beaglebone Black)

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2021年8月13日 星期五

【Embedded Linux(嵌入式Linux)系列課程】Bootloader開機啟動程式之編譯建置與執行 課程簡介

Embedded Linux系列之Bootloader課程簡介

Bootloader 為 開機啟動程式，其主要任務簡而言之為在電腦系統上電(Power ON)之初的階段，對系統硬體(包含CPU自身、Clock系統、周邊裝置、DRAM、Storage device等)進行一系列的初始化，並負責啟動作業系統核心(OS Kernel)。

註: 若拿SoC based嵌入式系統和PC系統作比對，粗略而言，則嵌入式系統的bootloader，即涵蓋了PC系統的BIOS及bootloader的功能(意思就是負責上電之初的硬體初始化與帶起OS Kernel等工作，在嵌入式系統上都是由bootloader負責)。這只是作個粗略的比對/比擬，當然兩種系統在細節上還是有些差異。

本課程將會帶領學員:

  • 在Host PC端之安裝於虛擬機器的Ubuntu Linux distribution環境中，透過純文字指令式(command line)之方式進行開發(讓學員了解Embedded Linux系統於產業界的常見開發方式)
  • 使用GNU編譯工具練(GNU Toolchain)對UBoot source code進行編譯，建置出MLO或稱x-loader的SPL (Secondary program loader) 與 uboot.img (Third stage program loader)，並且於核心系統晶片(SoC)為ARM Cortex-A8 CPU based AM3358的BeagleboneBlack RevC開發板上執行
  • 針對課程實驗內容所用到的Storage Device(SD Card)作妥適的分割與格式化處理
  • 介紹UBoot的部分常用指令並引導學員進行實作練習
  • 背景基礎觀念
    • Bootloader運行流程，從ROM Code(bootROM)到MLO (SPL, Secondary program loader)階段，再到 uboot.img (Third stage program loader)的執行流程基礎原理
    • 相關軟韌硬體平台觀念(non-OS/OS based系統差異、MPU/MCU/SoC、DRAM/SRAM、NOR/NAND/eMMC flash memory特性，何謂Memory map I/O與Port map I/O)

UBoot於BeagleboneBlack開發板之執行之畫面 (尚未置入Linux Kernel與filesystem)如下影片。

註: 實驗用開發板並不一定只限於BeagleboneBlack，若學員希望使用/學習其它款式的硬體平台，請事先與講師討論協議。


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