2020/01/23(木)Raspberry Pi 3 Model B+ FreeBSD12.1 その他の情報

2020/01/23 5:14 ソフトウェア開発日誌・技術
雑多な情報を、書き残しておきます。

・FreeBSD RaspBerry Pi 3 は FreeBSD/ARM 対応プロジェクトの一環で開発作業が続けられており、
　位置づけは、Tire 2 となっています。
　従って、Tire 1 サポート（i386、amd64 が該当）のみとなっている　FreeBSD UPDATE は使えません。

・FreeBSD/ARM 対応プロジェクトは、Tire 1 に乗せる準備が進められている模様。
　FreeBSD が組み込み機器用途で使用できる最初のプラットフォームになれるかも。

・FreeBSD における GPIO 制御は、gpioctl コマンドが使用できます。
　Perl には、これと同じことを Perl スクリプトで行うための Device::BCM2835 なるモジュールや、
　RPi::Pin、WiringPi::API などありますが、FreeBSD12.1 ではどれも使えません。

　以下のような感じでピン情報を取得します（例）：
  $result = qx(gpioctl -l) ;
  chomp ($result) ;
  my @iostat = split("\n",$result) ;

  foreach my $getpin (@iostat) {
    $getpin =~ /\Apin\s(\d+):\s+(\d)/ ;
    next if ($pinnum ne $1) ;
    $lvlstat = $2 ;
    last ;
  }
＃ $pinnum に文字列でピン番号を与え、$lvlstat に 0か1 が入ります。
＃ 0 がＬ、1 がＨです。
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2020/01/23(木)Raspberry Pi 3 Model B+ に FreeBSD12.1 をインストール （３）

2020/01/23 4:53 ソフトウェア開発日誌・技術
次は、任意でユーザ環境の設定です。
.cshrc や .profile でお好みな環境をセットアップしますが、ここは個人の好みの部分なので、
説明省略。

筆者の環境では、基本的に Perl5 を使いたいので、
このあと、ports にてパッケージインストールを行います。
以下のような感じで root ユーザにて導入します：
# cd /usr
# mkdir ports
# portsnap fetch extract
# cd /usr/ports/editors/vim-console
# make install
# make clean

# cd /usr/ports/misc/lv
# make install
# make clean

# cd /usr/ports/ports-mgmt/portupgrade
# make install
# make clean
portupgrade のインストールにて、依存するパッケージとして、ruby や Perl がインストールされます。

途中、青地画面で、インストールオプションの選択画面が何度か出るが、適当にデフォルト値に任せずに、必ず内容を確認して作業しましょう。
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2020/01/23(木)Raspberry Pi 3 Model B+ に FreeBSD12.1 をインストール （２）

2020/01/23 4:39 ソフトウェア開発日誌・技術
起動ができるようになったら、次の段階として、設定を行います。
/etc/rc.conf に最初に記述されている、イーサネット関連のデフォルト設定値は、
ifconfig_DEFAULT="DHCP"
となっています。
この状態で起動すると、ＤＨＣＰネゴシエーションで通知された参照用ＤＮＳ設定ファイル /etc/resolv.conf が自動生成されています。
当然のことながら、ＬＡＮ上にＤＨＣＰサーバが無い場合、このファイルは自動生成されません。

筆者の場合は以下のようになりました：
search deverop.basekernel.ne.jp
nameserver xxx.xxx.xxx.xxx
nameserver yyy.yyy.yyy.yyy
＃セキュリティ対策上、ＩＰアドレスは伏せてあります。

見てのとおり、IPv4 で機能しています。
適宜変更が必要かもしれません。

先ずは、ユーザ名 freebsd の削除・変更と、root パスワードの変更。
初期値は、ユーザ名 freebsd パスワード freebsd でログインでき、root のパスワードは、root なので、変更すべきです。（メンテナンスを簡単に始められるようにこうなっている）

先ず、ユーザ名 freebsd を削除して、新たに任意のユーザ名を追加、root のパスワードは変更しましょう。
更に、/etc/group の wheel 行に、root ユーザになれるように 新たに追加した任意のユーザ名を追加し、ユーザ名 freebsd は削除することを忘れないように。

次に /etc/rc.conf の変更。以下のようにします：
hostname="bypass_ctl"
defaultrouter="172.16.15.1"
ifconfig_ue0="inet 172.16.15.188 netmask 0xffffff00"

ntpd_enable="YES"
ntpd_sync_on_start="YES"

inetd_enable="YES"
sendmail_enable="NONE"
sendmail_submit_enable="NO"
sendmail_outbound_enable="NO"
sendmail_msp_queue_enable="NO"
growfs_enable="YES"

keymap="jp.kbd"
ホスト名、ＩＰアドレスやネットマスク、デフォルトルータあたりの設定は、使用中のネットワークポリシーに合わせます。
/etc/ntp.conf はデフォルト値でも大丈夫ですが、ネットワーク内に公開ＮＴＰサーバがある場合や、指定されている場合は、そのサーバを設定します。

基本インストールの最後に、タイムゾーンの設定です。
日本時間の指定は、以下のコマンドを root ユーザにて実行します：
# tzsetup /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo
一度設定すれば、次回の起動以後もこのタイムゾーンで動作します。
設定の最後に
# shutdown -r now
で、再起動します。
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2020/01/23(木)Raspberry Pi 3 Model B+ に FreeBSD12.1 をインストール （１）

2020/01/23 3:55 電子工作
以前に比べれば、格段に対応精度は上がっている模様。
ですが、デバイスドライバの関係で無線インタフェースはサポート外です。
とはいえ、今のところはこれで充分だったりするんですが。。

20200123.jpg


今回、Raspberry Pi は、ＬＡＮインタフェースとＮＴＰによる時刻管理をする役目と、GPIO に接続するハードウェアの制御インタフェースに用います。
何のハードウェア制御かは、企業秘密事項に該当するのでお話することはできません。

ここではいつもの「自分メモ」用に FreeBSD 12.1 を Raspberry PI 3 Model B+ にインストールする手法を記録していきます。
因みに昨今では Raspberry Pi 4 が出現していますが、まだ FreeBSD は対応していない模様。

１）RaspBerry Pi 3 対応の FreeBSD インストールイメージファイル取得
https://download.freebsd.org/ftp/releases/arm64/aarch64/ISO-IMAGES/12.1/
Raspberry Pi 3 用の FreeBSD-12.1-RELEASE-arm64-aarch64-RPI3.img.xz をダウンロードしましょう。

２）取得したイメージを MicroSD カードへ書き込む
　　Micro SD カードは、32GByte ものを強くお勧めです。
https://www.balena.io/etcher/ （balenaEtcher,Win版/Mac版有り)
　 以前のように、別のFreeBSD マシン等で DD コマンドを使う必要性もなく、
　　誤って MicroSD カード以外のドライブに書き込んでしまうことを防ぐ機能もあるようです。
　　
　　このソフトウェアをインストールして、起動してから MicroSDカードへ書き込みますが、
　　使い方については説明不要なほど簡単に判るかなと思います。

３）RaspBerry Pi に ＵＳＢキーボード、ＨＤＭＩディスプレイ、ＬＡＮケーブルを挿し込む。
　　最後にMicroUSB 電源コードを差し込む。この時、電源は入れないこと。

４）作成した MicroSD ブートカードを RaspBerry Pi 3 のMicroSD カードスロットへ挿し込み、
　　ここで電源ＯＮ。

５）１分～２分程度で、起動完了します。「Login:」プロンプトが表示されたら、起動完了です。
　　以下のような感じで dmesg が表示されます：
−−−<<BOOT>>−−−
Copyright (c) 1992-2019 The FreeBSD Project.
Copyright (c) 1979, 1980, 1983, 1986, 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994
The Regents of the University of California. All rights reserved.
FreeBSD is a registered trademark of The FreeBSD Foundation.
FreeBSD 12.1-RELEASE r354233 GENERIC arm64
FreeBSD clang version 8.0.1 (tags/RELEASE_801/final 366581) (based on LLVM 8.0.1)
VT(efifb): resolution 656x416
KLD file umodem.ko is missing dependencies
Starting CPU 1 (1)
Starting CPU 2 (2)
Starting CPU 3 (3)
FreeBSD/SMP: Multiprocessor System Detected: 4 CPUs
random: unblocking device.
random: entropy device external interface
MAP 39f4a000 mode 2 pages 1
MAP 39f4f000 mode 2 pages 1
MAP 3b350000 mode 2 pages 16
MAP 3f100000 mode 1 pages 1
kbd0 at kbdmux0
ofwbus0:
simplebus0: on ofwbus0
ofw_clkbus0: on ofwbus0
clk_fixed0: on ofw_clkbus0
clk_fixed1: on ofw_clkbus0
regfix0: on ofwbus0
regfix1: on ofwbus0
psci0: on ofwbus0
lintc0: mem 0x40000000-0x400000ff on simplebus0
intc0: mem 0x7e00b200-0x7e00b3ff irq 20 on simplebus0
gpio0: <BCM2708/2835 GPIO controller> mem 0x7e200000-0x7e2000b3 irq 23,24 on simplebus0
gpiobus0: on gpio0
generic_timer0: irq 0,1,2,3 on ofwbus0
Timecounter "ARM MPCore Timecounter" frequency 19200000 Hz quality 1000
Event timer "ARM MPCore Eventtimer" frequency 19200000 Hz quality 1000
usb_nop_xceiv0: on ofwbus0
bcm_dma0: mem 0x7e007000-0x7e007eff irq 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 o
n simplebus0
bcmwd0: <BCM2708/2835 Watchdog> mem 0x7e100000-0x7e100027 on simplebus0
bcmrng0: mem 0x7e104000-0x7e10400f irq 21 on simplebus0
mbox0: mem 0x7e00b880-0x7e00b8bf irq 22 on simplebus0
gpioc0: on gpio0
uart0: <PrimeCell UART (PL011)> mem 0x7e201000-0x7e201fff irq 25 on simplebus0
uart0: console (115200,n,8,1)
spi0: <BCM2708/2835 SPI controller> mem 0x7e204000-0x7e204fff irq 27 on simplebus0
spibus0: on spi0
spibus0: at cs 0 mode 0
spibus0: at cs 1 mode 0
iichb0: <BCM2708/2835 BSC controller> mem 0x7e804000-0x7e804fff irq 40 on simplebus0
bcm283x_dwcotg0: <DWC OTG 2.0 integrated USB controller (bcm283x)> mem 0x7e980000-0x7e98ffff,0x7e006000-0x7e
006fff irq 46,47 on simplebus0
usbus0 on bcm283x_dwcotg0
sdhci_bcm0: <Broadcom 2708 SDHCI controller> mem 0x7e300000-0x7e3000ff irq 49 on simplebus0
mmc0: <MMC/SD bus> on sdhci_bcm0
fb0: on simplebus0
fbd0 on fb0
VT: Replacing driver "efifb" with new "fb".
fb0: 656x416(656x416@0,0) 24bpp
fb0: fbswap: 1, pitch 1968, base 0x3eb33000, screen_size 818688
pmu0: irq 53 on simplebus0
cpulist0: on ofwbus0
cpu0: on cpulist0
bcm2835_cpufreq0: on cpu0
cpu1: on cpulist0
cpu2: on cpulist0
cpu3: on cpulist0
gpioled0: on ofwbus0
gpioled0: failed to map pin
cryptosoft0:
Timecounters tick every 1.000 msec
iicbus0: on iichb0
iic0: <I2C generic I/O> on iicbus0
usbus0: 480Mbps High Speed USB v2.0
ugen0.1: at usbus0
uhub0: <DWCOTG OTG Root HUB, class 9/0, rev 2.00/1.00, addr 1> on usbus0
mmcsd0: 32GB <SDHC USDU1 2.0 SN 401D09C1 MFG 04/2019 by 116 J`> at mmc0 50.0MHz/4bit/65535-block
bcm2835_cpufreq0: ARM 600MHz, Core 250MHz, SDRAM 400MHz, Turbo OFF
mbox0: mbox response error
bcm2835_cpufreq0: can't set clock rate (id=4)
Release APs...done
CPU 0: ARM Cortex-A53 r0p4 affinity: 0
Trying to mount root from ufs:/dev/ufs/rootfs [rw]...
Instruction Set Attributes 0 =
Instruction Set Attributes 1 = <>
Processor Features 0 = <AdvSIMD,Float,EL3 32,EL2 32,EL1 32,EL0 32>
Processor Features 1 = <0>
Memory Model Features 0 = <4k Granule,64k Granule,S/NS Mem,MixedEndian,16bit ASID,1TB PA>
Memory Model Features 1 = <>
Memory Model Features 2 = <32b CCIDX,48b VA>
Debug Features 0 = <2 CTX Breakpoints,4 Watchpoints,6 Breakpoints,PMUv3,Debug v8>
Debug Features 1 = <0>
Auxiliary Features 0 = <0>
Auxiliary Features 1 = <0>
CPU 1: ARM Cortex-A53 r0p4 affinity: 1
CPU 2: ARM Cortex-A53 r0p4 affinity: 2
CPU 3: ARM Cortex-A53 r0p4 affinity: 3
WARNING: / was not properly dismounted
Warning: no time-of-day clock registered, system time will not be set accurately
uhub0: 1 port with 1 removable, self powered
ugen0.2: <vendor 0x0424 product 0x2514> at usbus0
uhub1 on uhub0
uhub1: <vendor 0x0424 product 0x2514, class 9/0, rev 2.00/b.b3, addr 2> on usbus0
uhub1: MTT enabled
uhub1: 4 ports with 3 removable, self powered
ugen0.3: <vendor 0x0424 product 0x2514> at usbus0
uhub2 on uhub1
uhub2: <vendor 0x0424 product 0x2514, class 9/0, rev 2.00/b.b3, addr 3> on usbus0
uhub2: MTT enabled
uhub2: 3 ports with 2 removable, self powered
ugen0.4: <vendor 0x0424 product 0x7800> at usbus0
muge0 on uhub2
muge0: <vendor 0x0424 product 0x7800, rev 2.10/3.00, addr 4> on usbus0
muge0: Chip ID 0x7800 rev 0002
miibus0: on muge0
ukphy0: <Generic IEEE 802.3u media interface> PHY 1 on miibus0
ukphy0: none, 10baseT, 10baseT-FDX, 100baseTX, 100baseTX-FDX, 1000baseT, 1000baseT-master, 1000baseT-FDX, 1
000baseT-FDX-master, auto
ue0: on muge0
ue0: Ethernet address: b8:27:eb:cd:66:49
lo0: link state changed to UP
muge0: Chip ID 0x7800 rev 0002
ue0: link state changed to DOWN
ue0: link state changed to UP
Security policy loaded: MAC/ntpd (mac_ntpd)
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