9 - uCLinux

Written by Fabio  ¬¬

INTRODUCCIÓN:

El presente documento pretender dar una guía sobre como implementar el sistema operativo UcLinux en la De0nano-SOC, para ello se describe primero un pequeño marco teórico sobre este sistema operativo y el porqué implementarlo y siguiente a esto se dan los pasos para implementarlo en la De0nano-Soc.

MARCO TEÓRICO:

• • Linux: la palabra linux actualmente puede hacer referencia a un núcleo de sistema operativo o a un sistema operativo, dependiendo del contexto. Linux se empezó a crear en 1991 por un joven llamado Linus Torvalds quien mediante simples ideas y con la ayuda de muchas personas lanzó la versión 0.01 de Linux de manera gratuita y a través del tiempo paso de tener 10239 lineas de código a tener mas de 14000000 y su código fuente puede ser descargado de manera gratuita en la red.

  • UClinux: el primer uCllinux fue derivado del kernel de Linux 2.0, para microcontroladores de poca memoria. Actualmente uClinux es un sistema operativo completo con una colección de aplicaciones, librerias y herramientas de desarrollo. 

DESARROLLO:

El sistema será desarrollado en base a un NIOS2, se usará una MMU( Memory Management Unit) para facilitar la virtualización de la memoria en uClinux. El desarrollo del siguiente tutorial se hará a través de las siguientes tareas:

• • • Construcción de un NIOS2-system con MMU y periféricos en QSys.

    • Construcción de un custom hardware para controlar algunos LEDs.

    • Construcción y configuración de uClinux para NIOS2 con MMU.

    • Escriber un "kernel driver" para controlar los LEDs. 

El hardware de este tutorial es la tarjeta DE0nano SOC, Sin embargo el puede ser adaptado a otras tarjetas de desarrollo DE*. A continuación se realiza la descripción de cada tarea.

• 1. CONSTRUCCIÓN DE QSys

Descargue la siguiente plantilla de base y abra el archivo Qsys e implemente los siguientes elementos:

• • OnChip RAMs: dos memorias OnChip son usadas. Una para el reset- and exception vectors y otra para el MMU TLB. La primera es de 4096 bytes y la segunda de 1024 bytes. Tenga en cuenta que la MMU TLB OnChip RAM es tipo dual-port RAM. En la figura 1 se muestra la configuaración Reset/exception Memory y en la figura 2 la configuración MMU TLB Memory.

• • CPU: la CPU es una "fast variant" del NIOS 2 (NIOS2(f)). conecte la CPU con las Onchip Memory así:  conecte el data master al s1-port and instruction master al s2-port del TLB OnChip RAM. También conecte el instruction master y data master al puerto s1 de el regular OnChipRam. como se muestra en la siguiente imagen: 

• • Guarde, de click en generate y proceda con los siguientes pasos.

2. Uclinux- Instalación y configuración

Para poder construir el uClinux se deben tener los siguientes requerimientos:

• • • Linux build box (Fedora 17 en este caso)

    • Hacer la versión 3.81 o menor.

    • uClinux distribution

    • Precompilador Toolchain.

• • Instalar fedora en una maquina virtual ( este enlace le puede ayudar: https://www.youtube.com/watch?v=8b1eFlq-omQ