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How to Install Debian(wheezy) for Intel Galileo Gen2 概要 Debianのインストール Yoctoイメージの取得 モジュールを移植する initスクリプトの追加と修正 カーネルモジュールの追加 ttyGS0の復活 初期設定を行う 初期化スクリプトの有効 usleepコマンドの置き換え killallコマンドの追加 rootパスワードの設定 ホストネームの設定 コンソールの設定 SSHのダウングレード Gitのダウングレード udevの禁止 clloaderの再コンパイル i586ライブラリの追加 ユーザーの追加とパスワードの設定 ネットワークの設定 NTPDの設定 イメージのアンマウント SDカードへのインストール Debianの起動 時刻設定 既知の問題 カーネルモジュールの読み込み失敗 aptitudeでSegmentation fault aptitudeでldconfigのworningが大量に出る 時刻設定の保持 検証不足
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How to Install Debian(wheezy) for Intel Galileo Gen2

概要

Intel Galileoに、Arduino機能を保ったままDebian（wheezy）をインストールする方法の解説です。

この方法でインストールすれば、Debianインストール後もArduino IDEを使ってプログラムを書き込み、実行させることができます。

ただしいくつか既知の問題や、検証不足な部分があるので、問題解決に協力していただけると嬉しいです。

Debianのインストール

GalileoにDebianをインストールする方法は、主に以下のページにまとまっています。

Installing ROS on Galileo: The Debian way

基本的にはこのページを参考に進めていきます。

Yoctoイメージの取得

今回使用するDebianは、Intelが配布しているカーネルや、その他モジュールを使用します。 以下のコマンドを実行して、それらをダウンロードしてください。

$ mkdir ~/Downloads
$ cd ~/Downloads
$ wget http://downloadmirror.intel.com/24000/eng/LINUX_IMAGE_FOR_SD_Intel_Galileo_v1.0.2.zip
$ unzip LINUX_IMAGE_FOR_SD_Intel_Galileo_v1.0.2.zip

モジュールを移植する

配布されているLinuxイメージから、必要なモジュールを取り出して、Debianイメージのなかに追加します。 以下のコマンドを実行してください。

$ cd
$ mkdir galileo-debian
$ cd gaileo-debian
$ mkdir mnt-loop sdcard image
$ dd if=/dev/zero of=loopback.img bs=1G count=3
$ /sbin/mkfs.ext3 loopback.img

ここで次のように聞かれるので、yを押してください。

mke2fs 1.42.5 (29-Jul-2012)  
loopback.img is not a block 
Proceed anyway? (y,n)

その後は以下のコマンドを実行していってください。

$ sudo mount -o loop loopback.img mnt-loop
$ sudo aptitude -y install debootstrap
$ sudo debootstrap --arch i386 wheezy ./mnt-loop http://http.debian.net/debian/ 
$ sudo mount -o loop ~/Downloads/SDCard/image-full-galileo-clanton.ext3 image
$ sudo cp -r image/lib/modules mnt-loop/lib
$ cd mnt-loop
$ sudo mkdir media sketch
$ sudo mkdir opt/cln
$ cd media
$ sudo mkdir card cf hdd mmc1 net ram realroot union
$ cd ../dev
$ sudo mkdir mtdblock0 mtd0 
$ cd ../../

initスクリプトの追加と修正

いくつか移動しきれていないスクリプトがあったので、移動します。 以下のコマンドを実行してください。

$ cd image/etc/init.d/
$ sudo cp quark-init.sh save-rtc.sh galileod.sh sysfs.sh sysfs_devtmpfs.sh ../../../mnt-loop/etc/init.d/
$ cd ../../../mnt-loop/etc/rcS.d
$ sudo ln -s ../init.d/sysfs.sh S02sysfs.sh
$ sudo ln -s ../init.d/sysfs_devtmpfs.sh S02sysfs_devtmpfs.sh
$ cd ~/gaileo-debian

次に /opt/cln/galileo 以下をコピーし、inittabを編集してランレベルの設定などを行います。

$ sudo cp -avr image/opt/cln mnt-loop/opt
$ sudo sed -i -e "s/id:2:initdefault:/id:5:initdefault:/" mnt-loop/etc/inittab

カーネルモジュールの追加

カーネルモジュールを読み込む設定を引き継ぎます 以下のコマンドを実行してください。

$ sudo sh -c "cat image/etc/modules-load.d/bsp.conf >> mnt-loop/etc/modules"
$ sudo cp -R image/etc/modules-load.quark mnt-loop/etc/

ttyGS0の復活

USB-CLIENTから出ているシリアルポートが登録されていないので、再登録します。 以下のコマンドを実行してください。

$ sudo sh -c "echo 'KERNEL=="ttyGS*",  NAME="%k", GROUP="uucp", MODE="0666"' > mnt-loop/etc/udev/rules.d/50-udev.rules"

初期設定を行う

ここからはchrootで実行環境をイメージ上に移し、ユーザーの追加などの細かい作業を行います。 まずは以下のコマンドを実行してください。

$ sudo mount -t proc proc mnt-loop/proc
$ sudo mount -t sysfs sysfs mnt-loop/sys
$ sudo chroot mnt-loop /bin/bash

これでGalileo用Debianイメージがマウントされ、そこに実行環境が移されました。

初期化スクリプトの有効

# update-rc.d quark-init.sh defaults
# update-rc.d galileod.sh defaults

usleepコマンドの置き換え

clloader.shのusleepコマンドはdebianにはないので、コンパチなパッケージを入れて置き換えます。 以下のコマンドを実行してください。

# aptitude -y install sleepenh
# sed -i -e "s/usleep 200000/sleepenh 0.2/" //opt/cln/galileo/launcher.sh

killallコマンドの追加

現状killallが使えないので、追加します。

# aptitude -y install psmisc

rootパスワードの設定

rootのパスワードを設定します。 以下のコマンドを実行し、パスワードを入力して、Enterを押してください （画面上に「●」などは表示されませんが、きちんと入力できています）。

# passwd

ホストネームの設定

ホストネームを設定します。 ホストネームは /etc/hostname に記されており、デフォルトでは「debian」となっているので、これをclantonに変更します。

# echo "clanton" > /etc/hostname

コンソールの設定

コンソールを有効にするため、 /etc/inittab を開いて以下の行のコメントを外してください。

#T1:23:respawn:/sbin/getty -L ttyS1 9600 vt100

そして以下のようにランレベルを2-5、ボーレートを9600から115200に変更してください。

T1:2345:respawn:/sbin/getty -L ttyS1 115200 vt100

以下のコマンドを実行しても、同じ結果が得られます。

# sed -i -e "s/#T1:23:respawn:\/sbin\/getty -L ttyS1 9600 vt100/T1:2345:respawn:\/sbin\/getty -L ttyS1 115200 vt100/" /etc/inittab

SSHのダウングレード

標準のSSHは動かないようなので、1つ前のバージョンに戻します。 以下のコマンドを実行してください。

# apt-get purge openssh*
# groupadd -g 35 sshd
# useradd -u 35 -g 35 -c sshd -d / sshd
# apt-get update
# apt-get -y install tmux build-essential zlib1g-dev libssl-dev
# cd /root
# wget http://www.mirrorservice.org/pub/OpenBSD/OpenSSH/portable/openssh-5.9p1.tar.gz
# tar zxvf openssh-5.9p1.tar.gz
# cd openssh-5.9p1
# ./configure
# make
# make install

次に自動起動のためのスクリプトを作ります。 以下の内容を /etc/init.d/ssh として保存してください。

#!/bin/sh
case "$1" in
  start)
    echo "Starting script ssh "
    /usr/local/sbin/sshd
    ;;
  stop)
    echo "Stopping script ssh"
    kill -9 `pgrep sshd`
    ;;
  *)
    echo "Usage: /etc/init.d/ssh {start|stop}"
    exit 1
    ;;
esac

exit 0

ファイルができたら、これの自動起動を有効化します。 以下のコマンドを実行してください。

# chmod 755 /etc/init.d/ssh
# update-rc.d ssh defaults

Gitのダウングレード

SSHと同様にGitもダウングレードしたほうが良いとのことなので、ダウングレードします。 以下のコマンドを実行してください。

# cd /root
# apt-get -y install liblocale-msgfmt-perl gettext libcurl4-openssl-dev curl ntpdate unzip libexpat1-dev python
# wget https://github.com/git/git/archive/v1.7.0.9.zip
# unzip v*
# cd git-*
# make prefix=/usr/local all 
# make prefix=/usr/local install

udevの禁止

core-image-minimal-initramfs-clanton.cpio.gz 内にあるudevと、Debianのudevが2重起動してしまって、IOエキスパンダが認識しなくなるので、debian側のudevを殺します。 以下のコマンドを実行してください。

# rm -rf /etc/rcS.d/S02udev

clloaderの再コンパイル

移植した /opt/cln/galileo 以下のバイナリは起動することができません。 なのでソースから入れ直します。 必要なファイルが結構大きいので、一度ホスト環境に戻って作業を行います。

# exit
$ wget http://downloadmirror.intel.com/24000/eng/BSP_Galileo.src.zip.001
$ wget http://downloadmirror.intel.com/24000/eng/BSP_Galileo.src.zip.002
$ cat BSP_Galileo.src.zip.001 BSP_Galileo.src.zip.002 > BSP_Galileo.src.zip
$ unzip BSP_Galileo.src.zip
$ sudo cp GPL_COMPLIANCE/galileo-target-0.1-r0/galileo-target-0.1-r0-prepatch.tar.gz mnt-loop/root/
$ sudo chroot mnt-loop /bin/bash
# cd /root
# tar zxvf galileo-target-0.1-r0-prepatch.tar.gz
# cd galileo*
# apt-get -y install rsync
# make
# make install
# cp clloader galileo_sketch_reset /opt/cln/galileo/

i586ライブラリの追加

Arduino IDEで作ったプログラムはi586用のライブラリを必要とするので、追加します。 以下のコマンドを実行してください。

# exit
$ sudo mkdir mnt-loop/usr/lib/i586-linux-gnu
$ sudo cp -R image/usr/lib/* mnt-loop/usr/lib/i586-linux-gnu/

$ sudo cp image/lib/l* mnt-loop/lib/

$ sudo cp mnt-loop/etc/ld.so.conf.d/i486-linux-gnu.conf mnt-loop/etc/ld.so.conf.d/i586-linux-gnu.conf 
$ sudo sed -i -e "s/4/5/" mnt-loop/etc/ld.so.conf.d/i586-linux-gnu.conf

$ sudo chroot mnt-loop /bin/bash
# ldconfig

ユーザーの追加とパスワードの設定

一般ユーザーの追加とパスワードの設定を行います。

以下のコマンドを、galileoを自分の好きな名前に置き換えながら実行してください。

# apt-get -y install sudo
# useradd galileo -m -s /bin/bash
# passwd galileo
# usermod -aG sudo galileo
# su galileo

なお、ここで作ったユーザーはsudoerに追加され、sudoが使用できます。

ネットワークの設定

ネットワーク・インターフェースの追加と、ホストの設定を行います。

/etc/network/interfaces を以下のように書き換えてください。

# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet dhcp

なお、以下のコマンドを実行しても同じ結果が得られます。

$ sudo sh -c "echo 'auto eth0' >> /etc/network/interfaces"
$ sudo sh -c "echo 'iface eth0 inet dhcp' >> /etc/network/interfaces"

これで有線LAN（eth0）がDHCPで立ち上がるようになります。

次にローカルホストの設定をします。 /etc/hosts を次のように書き換えてください。

127.0.0.1       localhost clanton

なお、次のコマンドを実行しても同じ結果が得られます。

$ sudo sed -i -e "s/127.0.0.1\tlocalhost/127.0.0.1\tlocalhost clanton/" /etc/hosts

NTPDの設定

Galileoの時刻を自動修正してくれるように、NTPデーモンを立てます。 以下のコマンドを実行してntpをインストールしてください。

$ sudo aptitude -y install ntpdate openntpd

次に設定を修正してNICTから時刻をあわせるようにします。

以下のコマンドで設定ファイルを開いてください。

$ sudo nano /etc/openntpd/ntpd.conf

そしてserverの記述を以下のようにコメントアウトします

#server 0.debian.pool.ntp.org iburst
#server 1.debian.pool.ntp.org iburst
#server 2.debian.pool.ntp.org iburst
#server 3.debian.pool.ntp.org iburst

そしてその下に以下を追加してください。

servers ntp.nict.jp

編集が完了したらCtrl+O,Ctrl+Xで保存して抜けてください。nanoは画面下にコマンドが出てるので親切ですね。

イメージのアンマウント

これですべての設定は完了です。 以下のコマンドで一番上まで抜けて、イメージをアンマウントしてください。

$ exit
$ exit
# exit
$ sudo umount mnt-loop/proc
$ sudo umount mnt-loop/sys
$ sudo umount mnt-loop
$ sudo umount image

SDカードへのインストール

先ほど作ったイメージをSDカードに入れていきます。

まず先ほどのイメージ(loopback.img)を image-full-clanton.ext3 にリネームしてください。

$ mv loopback.img image-full-clanton.ext3

このイメージをFATでフォーマットしたSDカードにコピーし、https://communities.intel.com/docs/DOC-22226から取得した LINUX_IMAGE_FOR_SD_Intel_Galileo_v0.7.5.7z の中にある以下のファイルを一緒に入れてください。

  • core-image-minimal-initramfs-clanton.cpio.gz
  • bzImage
  • boot

これでインストールは完了です。

Debianの起動

SDカードをGalileoにさして、電源を入れてください。 2分ほどでシステムが立ち上がり、ネットワークが立ち上がればSSHが一緒に動き出すはずです。

ただしIPアドレスはDHCPで取ってくるようになっているので、シリアルケーブルを使ってコンソールにアクセスして確認して下さい。

時刻設定

起動後に以下のコマンドを実行して時刻設定してください。

$ sudo ntpdate ntp.nict.jp

既知の問題

現在、以下の様な問題が見つかっています。

カーネルモジュールの読み込み失敗

カーネルモジュールの読み込みが、いくつか失敗します。

Loading kernel module spi-pxa2xx-pci.
ERROR: could not insert 'spi_pxa2xx_pci': Invalid argument

Loading kernel module spi-lpc-sch.
FATAL: Module spi-lpc-sch not found.

この影響がどこに出るのか等は未調査です。

aptitudeでSegmentation fault

aptitudeでパッケージをインストールすると、インストール完了後に何故か

Segmentation fault

が出ます。

インストール自体は成功しているので、実害はありませんが……うーん。

aptitudeでldconfigのworningが大量に出る

aptitudeでライブラリを追加、正確にはldconfigを実行すると以下の様なメッセージが出てきます。

Setting up libm17n-0 (1.6.3-2) ...
ldconfig: /lib/libtinfo.so.5 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libudev.so.0 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libc.so.0 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libusb-0.1.so.4 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libusb-1.0.so.0 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libcap.so.2 is not a symbolic link

ldconfig: /lib/libncurses.so.5 is not a symbolic link

時刻設定の保持

元イメージの /etc/init.d/save-rtc.sh で時刻を保存、 /etc/init.d/bootmisc.sh で起動時に時刻を読み込んでいるようです。

インストールしたdebianイメージにはこのスクリプトを移植していないので、時刻設定の保持はうまくいかないはずですが………私の環境では再起動後も時刻設定が初期化されていませんでした。

この理由がまだわかっていません。

検証不足

Arduino IDEでコンパイル、Arduino IDEでインストール、そして実機で動作することを確認したのは、以下のサンプルです。

  • Basics - Blink
  • Basics - Fade
  • Basics - AnalogReadSerial
  • Basics - DigitalReadSerial
  • EEPROM - eeprom_clear
  • EEPROM - eeprom_read
  • EEPROM - eeprom_write
  • LiquidCrystal - HelloWorld

その他にはPWMの動作を確認しました。

それ以外の機能については動作確認ができていません。