開発編

ATDEを使用するために、作業用PCにVMwareをインストールします。 VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)を参照し、利用目的に合うVMware製品をインストールしてください。

	VMwareは、非商用利用限定で無償のものから、商用利用可能な有償のものまで複数の製品があります。製品ごとに異なるライセンス、エンドユーザー使用許諾契約書(EULA)が存在するため、十分に確認した上で利用目的に合う製品をご利用ください。

	VMwareやATDEが動作しないことを未然に防ぐため、使用するVMwareのドキュメントから以下の項目についてご確認ください。 ホストシステムのハードウェア要件 ホストシステムのソフトウェア要件 ゲストOSのプロセッサ要件 VMwareのドキュメントは、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から取得することができます。

ATDEのアーカイブを Armadillo サイト(https://armadillo.atmark-techno.com/resources/software/atde/atde-v9)から取得します。

	アットマークテクノ製品の種類ごとに対応しているATDEのバージョンが異なります。 本製品に対応している ATDE のバージョンは ATDE9 v20211201 以降です。

ATDE9 は Debian GNU/Linux 11 (コードネーム bullseye) をベースに、Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 のソフトウェア開発を行うために必要なクロス開発ツールや、Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 の動作確認を行うために必要なツールが事前にインストールされています。

	作業用PCの動作環境(ハードウェア、VMware、ATDEの対応アーキテクチャなど)により、ATDEが正常に動作しない可能性があります。VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照して動作環境を確認してください。

ATDEのアーカイブを展開します。ATDEのアーカイブは、tar.xz形式の圧縮ファイルです。環境に合わせたツールで展開してください。

Windowsでの展開方法を「WindowsでATDEのアーカイブ展開する」に、Linuxでの展開方法を手順「Linuxでtar.xz形式のファイルを展開する」に示します。

ATDEのアーカイブを展開したディレクトリに仮想マシン構成(.vmx)ファイルが存在します。 このファイルをVMware上で開き、ATDEを起動します。ATDE9にログイン可能なユーザーを、表3.1「ユーザー名とパスワード」に示します ^[5]。

	ATDEを起動する環境によっては、GUIログイン画面が表示されずに以下のようなエラー画面が表示される場合があります。 この場合は、VMwareの設定で「3D グラフィックスのアクセラレーション」をONにした後、ATDEを起動すると 正常にGUIログイン画面が表示されます。設定箇所を以下に示します。

	ATDEに割り当てるメモリおよびプロセッサ数を増やすことで、ATDEをより快適に使用することができます。仮想マシンのハードウェア設定の変更方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

Armadillo を利用した開発では、 CUI (Character-based User Interface)環境を提供するコマンドライン端末を通じて、 Armadillo や ATDE に対して操作を行う場面が多々あります。 コマンドライン端末にはいくつかの種類がありますが、ここではGNOMEデスクトップ環境に標準インストールされているGNOME端末を起動します。

GNOME端末を起動するには、図3.1「GNOME端末の起動」のようにデスクトップ左上のアプリケーションの「ユーティリティ」カテゴリから「端末」を選択してください。

図3.1 GNOME端末の起動

図3.2「GNOME端末のウィンドウ」のようにウィンドウが開きます。

図3.2 GNOME端末のウィンドウ

コマンドライン端末から次の操作を行い、ソフトウェアを最新版へアップデートしてください。

[ATDE ~]$ sudo apt update
[ATDE ~]$ sudo apt upgrade

VMwareは、ゲストOS (ATDE)による取り外し可能デバイス(USBデバイスやDVDなど)の使用をサポートしています。デバイスによっては、ホストOS (VMwareを起動しているOS)とゲストOSで同時に使用することができません。そのようなデバイスをゲストOSで使用するためには、ゲストOSにデバイスを接続する操作が必要になります。

	取り外し可能デバイスの使用方法については、VMware社 Webページ(http://www.vmware.com/)から、使用しているVMwareのドキュメントなどを参照してください。

VSCode を起動するために code コマンドを実行するか、「アプリケーション」の中から「Visual Studio Code」を探して起動してください。

[ATDE ~]$ code

	VSCode を起動すると、日本語化エクステンションのインストールを提案してくることがあります。 その時に表示されるダイアログに従ってインストールを行うと VSCode を日本語化できます。

VSCode 上でアプリケーションを開発するために、 ABOSDE (Armadillo Base OS Development Environment) というエクステンションをインストールします。

エクステンションはマーケットプレイスからインストールすることができます。 VSCode を起動し、左サイドバーのエクステンションを選択して、検索フォームに「abos」と入力してください。

図3.5 VSCode に開発用エクステンションをインストールする

表示された「Armadillo Base OS Development Environment」の 「Install」ボタンを押すとインストールは完了します。

以下の手順に沿って、 図3.6「Armadillo-IoT ゲートウェイ G4を初期化する接続」 のとおりに接続します。

図3.6 Armadillo-IoT ゲートウェイ G4を初期化する接続

	ジャンパの設定について
	この手順ではジャンパの設定が必要になります。 図3.7 ジャンパピンの位置 ジャンパの設定は 図3.7「ジャンパピンの位置」 で行い、次のように「オープン」・「ショート」で設定を切り替えられます。 「オープン」とはジャンパピンにジャンパソケットを接続していない状態です。 「ショート」とはジャンパピンにジャンパソケットを接続している状態です。 ジャンパの状態を変更することで、Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 の動作を変更することができます。 ジャンパの機能については「起動デバイスを変更する」を参照してください。

図3.8「initial_setup.swu を作成する」 に示すように、VSCode の左ペインの [COMMON PROJECT COMMAND] から [Generate Initial Setup Swu] を実行してください。

図3.8 initial_setup.swu を作成する

初回実行時には各種設定の入力を求められます。 入力する設定の内容を 図3.9「initial_setup.swu 初回生成時の各種設定」 に示します。

なお、この後の Python アプリケーション による動作確認では ABOS Web を使用した手順を記載しています。 この後の手順通りに動作確認を行いたい場合は、ABOS Web のパスワードを設定してください。

Executing task: ./scripts/generate_initial_setup_swu.sh

mkdir: ディレクトリ '/home/atmark/mkswu' を作成しました
設定ファイルを更新しました：/home/atmark/mkswu/mkswu.conf
証明書のコモンネーム(一般名)を入力してください: [COMMON_NAME] 
証明書の鍵のパスワードを入力ください（4-1024文字）
証明書の鍵のパスワード（確認）:
Generating an EC private key
writing new private key to '/home/atmark/mkswu/swupdate.key.tmp'
 -----
アップデートイメージを暗号化しますか？ (N/y) 
アットマークテクノが作成したイメージをインストール可能にしますか？ (Y/n) 
rootパスワード: 
root のパスワード（確認）:
atmarkユーザのパスワード（空の場合はアカウントをロックします）: 
atmark のパスワード（確認）:
BaseOS/プリインストールコンテナを armadillo.atmark-techno.com サーバーから自動アップデートしますか？ (N/y) 
abos-web のパスワードを設定してください。
abos-web のパスワード（空の場合はサービスを無効にします）: 
abos-web のパスワード（確認）:
/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu を作成しました。

"/home/atmark/mkswu/initial_setup.swu" をそのまま使うことができますが、
モジュールを追加してイメージを再構築する場合は次のコマンドで作成してください：
  mkswu "/home/atmark/mkswu/initial_setup.desc" [他の.descファイル]

インストール後は、このディレクトリを削除しないように注意してください。
鍵を失うと新たなアップデートはデバイスの /etc/swupdate.pem
を修正しないとインストールできなくなります。
 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

[ATDE ~]$ ls ~/mkswu
initial_setup.desc  initial_setup.swu  mkswu.conf
swupdate.aes-key    swupdate.key       swupdate.pem 

ファイルは ~/mkswu/initial_setup.swu に保存されます。

上の手順で作成した SWU イメージ（initial_setup.swu）を Armadillo へインストールします。 インストール方法は様々ありますが（「SWU イメージのインストール」）、ここでは ABOS Web を使用した手動インストールを行います。

ABOS には ABOS Web という機能が含まれています。 この機能を活用することで、 Web ブラウザからネットワークの設定や、 SWU イメージのインストールなどを簡単に行うことができます。 （ただし、Armadillo と作業用 PC が同一 LAN 内に存在している必要があります）

以下の手順に沿って、 ABOS Web へアクセスし、initial_setup.swu のインストールを行ってください。

まず、 図3.10「ABOSにアクセスするための接続」 のとおりに Armadillo に配線を行い、電源を入れてください。

図3.10 ABOSにアクセスするための接続

1分ほど待機して、ABOSDE でローカルネットワーク上の Armadillo をスキャンします。 図3.11「ABOSDE で ローカルネットワーク上の Armadillo をスキャンする」 の赤枠で囲われているボタンをクリックしてください。

Armadillo が正常に起動していた場合、図3.12「ABOSDE に表示されている Armadillo を更新する」 の一覧に起動した Armadillo が armadillo.local という名称で表示されます。 表示されない場合は1分ほど待機してから図3.12「ABOSDE に表示されている Armadillo を更新する」の赤枠で囲われているマークをクリックしてスキャンを再度試みてください。

図3.11 ABOSDE で ローカルネットワーク上の Armadillo をスキャンする

図3.12 ABOSDE に表示されている Armadillo を更新する

ただし、ATDE のネットワークをブリッジ接続以外に設定している場合は Armadillo がリストに表示されない場合があります。表示するためにはATDE のネットワークをブリッジ接続に設定してください。 また、ABOS Web が動作する Armadillo が同じ LAN 上に複数あると、ABOS Web に接続する URL のホスト名部分（armadillo.local）が、2台目では armadillo-2.local、3台目では armadillo-3.local のように、違うものが自動的に割り当てられます。 目的の Armadillo がどのホスト名なのか不明な場合には、Armadillo のラベルに記載されているMACアドレスと一致するもの（ 図3.13「ABOSDE を使用して ABOS Web を開く」 の赤枠に表示されます ）を探してください。

続いて、図3.13「ABOSDE を使用して ABOS Web を開く」 の赤枠で囲われているマークをクリックして、 ABOS Web を Web ブラウザで開きます。

図3.13 ABOSDE を使用して ABOS Web を開く

ABOS Web が正常に起動していれば、Web ブラウザに パスワード登録画面（ 図3.14「パスワード登録画面」 ）が表示されます。 initial_setup.swu を作成する手順で設定したパスワードを入力して、ABOS Web のログイン用パスワードを設定します。

図3.14 パスワード登録画面

パスワード登録画面で、"パスワード" フィールドと "パスワード(確認)" フィールドに、登録したいパスワードを入力してから、"登録" ボタンをクリックしてください。 パスワード登録完了画面が表示されたら、パスワード登録の完了です。

図3.15 パスワード登録完了画面

パスワード登録完了画面にある "ログインページ" というリンクをクリックすると、ログイン画面が表示されますので、先ほど登録したパスワードを入力して "ログイン" ボタンをクリックしてください。

図3.16 ログイン画面

ログインに成功すると、ABOS Web の設定画面（ 図3.17「トップページ」 ）に表示が変わり、設定操作を行うことができます。 これで、ABOS Web へのアクセスが完了しました。

図3.17 トップページ

ABOS Web のトップページから"SWU インストール"をクリックして、 図3.18「SWU インストール」 の画面に遷移します。

図3.18 SWU インストール

"参照…"から ~/mkswu/initial_setup.swu を選択し、"インストール"をクリックしてください。 数分ほど待機すると 図3.19「SWU インストールに成功した画面」 のように"インストールが成功しました。"と表示され、Armadillo が再起動します。 （ABOS Web も再起動されるので、再起動完了後にページを更新するとログイン画面に戻ります）

図3.19 SWU インストールに成功した画面

これで Armadillo に初期設定をインストールする手順が完了です。 インストール完了後に ~/mkswu ディレクトリ以下にある mkswu.conf と、鍵ファイルの swupdate.* をなくさないようにしてください。

ABOS Web にブラウザから直接アクセスする

ABOSDE を使わずに、 直接 Web ブラウザのアドレスバーに ABOS Web のURLを入力することでも ABOS Web にアクセスできます。 ATDE で Web ブラウザを起動した後、Web ブラウザのアドレスバーに次の URL を入力してください： https://armadillo.local:58080 複数台の Armadillo が接続されている場合には、armadillo.local の部分が armadillo-2.local や armadillo-3.local となっている可能性があります。 これらは ABOSDE のリストに表示されているホスト名と同名ですので、目的の Armadillo と一致するホスト名を入力してください。 また、Web ブラウザから直接アクセスする方法では、ホスト名ではなくIPアドレスを指定することもできます。 例えば、Armadillo の（ネットワークコネクタの）IPアドレスが 172.16.1.80 である場合は、次の URL を入力してください： https://172.16.1.80:58080 IPアドレスを固定している場合はIPアドレスを指定する方法が便利になる場面もあります。 また、IPアドレスを指定する方法は ATDE のネットワークを NAT に設定している場合でも有効です。

	ABOS Web からログアウトする
	ログアウトを行う場合は、サイドメニューから "ログアウト" を選択してください。 ログアウトすると、ログイン画面が再び表示されますので、ABOS Web をすぐに使わないのであれば、Web ブラウザを閉じてください。

Armadillo でのアプリケーションの開発には ABOSDE を使用します。

VSCode の左ペインの [G4/X2] から [Python New Project] を実行（右に表示されている三角形ボタン）し、表示されるディレクトリ選択画面からプロジェクトを保存する ディレクトリを選択してください。 保存先を選択すると、プロジェクト名を入力するダイアログが表示されるので、任意のプロジェクト名を入力してエンターキーを押してください。 この操作により、選択した保存先に、入力したプロジェクト名と同名のディレクトリが作成されます。

また、ここでは次のように設定しています。

図3.20 プロジェクトを作成する

図3.21 プロジェクト名を入力する

プロジェクトを作成したら、VSCode で my_project のディレクトリを開いてください。

プロジェクトを作成する度に、初期設定を行う必要があります。 初期設定では主に Armadillo と SSH で接続するための秘密鍵と公開鍵の生成を行います。 以下の手順を実施してください。

VSCode の左ペインの [my_project] から [Setup environment] を実行します。

図3.22 VSCode で初期設定を行う

選択すると、 VSCode の下部に以下のようなターミナルが表示されます。

図3.23 VSCode のターミナル

このターミナル上で以下のように入力してください。

 *  Executing task: ./scripts/setup_env.sh

Generating public/private ed25519 key pair.
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in /home/atmark/.ssh/id_ed25519_vscode
:(省略)

 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.  

パスフレーズを設定した場合は、アプリケーションを Armadillo へ転送する時にパス フレーズの入力を求められることがあります。

	ssh の鍵は $HOME/.ssh/id_ed25519_vscode (と id_ed25519_vscode.pub ) に保存されていますので、 プロジェクトをバックアップする時は $HOME/.ssh も保存してください。

Armadillo 上でアプリケーションを実行するためのコンテナイメージを作成します。 ここで作成したコンテナイメージは SWU イメージを使用して Armadillo へインストールします。

コンテナイメージの作成および SWU イメージの作成も VSCode で行います。 VSCode の左ペインの [my_project] から [Generate development swu] を実行します。

図3.25 VSCode でコンテナイメージの作成を行う

コンテナイメージの作成にはしばらく時間がかかります。 VSCode のターミナルに以下のように表示されるとコンテナイメージの作成は完了です。

コンテナイメージを ./swu/my_project.tar に保存しました。
./swu/app.desc のバージョンを 1 から 2 に変更しました。
./development.swu を作成しました。
次は Armadillo に ./development.swu をインストールしてください。
 *  Terminal will be reused by tasks, press any key to close it.

作成した SWU イメージは my_project ディレクトリ下に development.swu という ファイル名で保存されています。

上で作成した development.swu を Armadillo へインストールします。 initial_setup.swu をインストールしたときと同様に ABOS Web からインストールさせることも可能ですが、 ここでは ABOSDE を使用してインストールする手順をご紹介します。

図3.27「ABOSDE で Armadillo に SWU をインストール」 のように、目的の Armadillo の隣にある赤枠で囲まれているボタンをクリックしてください。 パスワードの入力を要求されますので、ABOS Web のパスワードを入力してください。 その後、 ~/my_project/development.swu を選択してインストールを開始します。

インストールが成功すると、VSCode のターミナルに Successfully installed SWU と表示されます。

インストール後に自動で Armadillo が再起動し、1分ほど待機するとLED が点滅します。

図3.27 ABOSDE で Armadillo に SWU をインストール

以下の手順にしたがい、 ABOS Web が動作している Armadillo の一覧を確認し、 ssh 接続に使用する Armadillo の IP アドレスを指定してください。 なお、この手順は Armadillo の IP アドレス が変更される度に行う必要があります。

図3.11「ABOSDE で ローカルネットワーク上の Armadillo をスキャンする」 の赤枠で囲われているボタン、 または 図3.12「ABOSDE に表示されている Armadillo を更新する」 の赤枠で囲われているマークをクリックして、 ローカルネットワーク上で ABOS Web が実行されている Armadillo をスキャンしてください。

その後、目的の Armadillo について、図3.28「ABOSDE を使用して ssh 接続に使用する IP アドレスを設定する」 の赤枠で囲われているマークをクリックしてください。

図3.28 ABOSDE を使用して ssh 接続に使用する IP アドレスを設定する

これにより、指定した Armadillo の IP アドレスを ssh 接続に使用する IP アドレスに設定することができます。 また、プロジェクトディレクトリ内の config/ssh_config ファイルに指定した Armadillo の IP アドレスが記載されます。 ATDE のネットワークを NAT に設定している場合や、ABOS Web を起動していない場合等、 ABOSDE のリストに Armadillo が表示されない場合は、 プロジェクトディレクトリに入っている config/ssh_config ファイルを編集して IP アドレスを書き換えてください。

[ATDE ~/my_project]$ code config/ssh_config
Host Armadillo
    Hostname x.x.x.x 
    User root
    IdentityFile ${HOME}/.ssh/id_ed25519_vscode
    UserKnownHostsFile config/ssh_known_hosts
    StrictHostKeyChecking accept-new

	Armadillo を初期化した場合や、プロジェクトを実行する Armadillo を変えた場合は, プロジェクトの config/ssh_known_hosts に保存されている公開鍵で Armadillo を認識できなくなります。 その場合はファイルを削除するか、「Setup environment」タスクを再実行してください。

VSCode の左ペインの [my_project] から [App run on Armadillo] を実行すると、 アプリケーションが Armadillo へ転送されて起動します。

図3.30 Armadillo 上でアプリケーションを実行する

VSCode のターミナルに以下のメッセージが表示されることがあります。 これが表示された場合は yes と入力して下さい。

Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])?

アプリケーションを終了するには VSCode の左ペインの [my_project] から [App stop on Armadillo] を実行してください。

図3.32 アプリケーションを終了する

動作確認として使用した Python アプリケーションを削除します。 ABOSDE から Armadillo のコンテナイメージを全て削除する SWU イメージを作成します。 この方法はコンテナイメージを全て削除する方法ですので、開発中に複数のコンテナイメージを使用している場合などはそれらも削除されることに注意してください。

VSCode の左ペインの [COMMON PROJECT COMMAND] から [Generate Container Clear Swu] を実行すると、SWU イメージが作成されます。 SWU イメージは ~/mkswu/container_clear.swu に保存されます。

この SWU イメージを Armadillo へインストールします。

図3.33 Armadillo 上のコンテナイメージを削除する

図3.27「ABOSDE で Armadillo に SWU をインストール」 のように、目的の Armadillo の隣にある赤枠で囲まれているボタンをクリックしてください。 パスワードの入力を要求されますので、ABOS Web のパスワードを入力してください。 その後、 ~/mkswu/container_clear.swu を選択してインストールを開始します。

インストール後に自動で Armadillo が再起動し、LED が点滅しなくなります。

次の手順に沿って、シリアル通信ソフトウェア(minicom)のシリアル通信設定を、表3.2「シリアル通信設定」のように設定します。 また、minicomを起動する端末の横幅を80文字以上にしてください。横幅が80文字より小さい場合、コマンド入力中に表示が乱れることがあります。

	Ctrl-a に続いて z キーを入力すると、minicomのコマンドヘルプが表示されます。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のシリアルコンソールを使用するために、 図3.40「シリアルコンソールを使用する配線例」 のとおりに配線を行ってください。 この配線図はArmadillo-IoT ゲートウェイ G4のシリアルコンソールを使用するための最低限の配線ですので、これに加えて他のインターフェースを接続しても問題ありません。

図3.40 シリアルコンソールを使用する配線例

	作業用PCがWindowsの場合、一部のBluetoothデバイスドライバがUSBコンソールインターフェースと 同じポート番号のCOMを重複して取得し、USBコンソールインターフェースが利用できないことがあります。 図3.41 COM7が競合している状態 この場合は、デバイスマネージャーからBluetoothのデバイスを選択して「ポートの設定→詳細設定」 からCOMの番号を変更するか、Bluetoothデバイスを無効にしてください。 図3.42 Bluetoothに割当のCOMを変更した状態 仮想マシンであるATDEにUSBコンソールインターフェースデバイスを接続する場合は、この影響はありません。

minicom を起動する前に、Armadillo からのログを表示させるため、表3.3「動作確認に使用する取り外し可能デバイス」に示すデバイスをゲストOSに接続してください。

図3.43「minicom起動方法」のようにして、minicom を起動してください。

[ATDE ~]$ sudo LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

	デバイスファイル名は、環境によって /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB1 など、本書の実行例とは異なる場合があります。

	minicomがオープンする /dev/ttyS0 や /dev/ttyUSB0 といったデバイスファイルは、 root または dialout グループに属しているユーザーしかアクセスできません。 ユーザーを dialout グループに入れることで、以降、sudoを使わずにminicomで /dev/ttyUSB0 をオープンすることができます。 [ATDE ~]$ sudo usermod -aG dialout atmark [ATDE ~]$ LANG=C minicom --wrap --device /dev/ttyUSB0

既に電源が接続されていて起動している場合は、Enterを1回押してください。 次のようなログインプロンプトが表示されます。（ 「ログイン」 ）

armadillo login:

電源が接続されていない場合は、電源入力インターフェースに電源を接続して Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 を起動してください。 CON6 (USB コンソールインターフェース)から以下のような起動ログが表示されます。

以下に起動ログの例を示します。

U-Boot SPL 2020.04-at7 (May 21 2022 - 11:21:55 +0900)
DDRINFO: start DRAM init
DDRINFO: DRAM rate 4000MTS
DDRINFO:ddrphy calibration done
DDRINFO: ddrmix config done
Normal Boot
Trying to boot from BOOTROM
image offset 0x0, pagesize 0x200, ivt offset 0x0
NOTICE:  BL31: v2.4(release):lf-5.10.y-1.0.0-0-gba76d337e956
NOTICE:  BL31: Built : 11:08:22, Apr  6 2022


U-Boot 2020.04-at7 (May 21 2022 - 11:21:55 +0900)

CPU:   i.MX8MP[8] rev1.1 1600 MHz (running at 1200 MHz)
CPU:   Industrial temperature grade (-40C to 105C) at 26C
Model: Atmark-Techno Armadillo X2 Series
DRAM:    Hold key pressed for tests: t (fast) / T (slow)
2 GiB
WDT:   Started with servicing (10s timeout)
MMC:   FSL_SDHC: 1, FSL_SDHC: 2
Loading Environment from MMC... OK
In:    serial
Out:   serial
Err:   serial

 BuildInfo:
  - ATF ba76d33
  - U-Boot 2020.04-at7

first boot since power on
switch to partitions #0, OK
mmc2(part 0) is current device
flash target is MMC:2
Net:   eth0: ethernet@30be0000 [PRIME], eth1: ethernet@30bf0000
Fastboot: Normal
Saving Environment to MMC... Writing to redundant MMC(2)... OK
Normal Boot
Hit any key to stop autoboot:  0
switch to partitions #0, OK
mmc2(part 0) is current device
31051784 bytes read in 675 ms (43.9 MiB/s)
Booting from mmc ...

## Checking Image at 40480000 ...
Unknown image format!
60012 bytes read in 5 ms (11.4 MiB/s)
## Flattened Device Tree blob at 45000000
   Booting using the fdt blob at 0x45000000
   Using Device Tree in place at 0000000045000000, end 0000000045011a6b

Starting kernel ...

[    1.606026] imx6q-pcie 33800000.pcie: invalid resource
[    2.618095] imx6q-pcie 33800000.pcie: failed to initialize host
[    2.624095] imx6q-pcie 33800000.pcie: unable to add pcie port.

   OpenRC 0.44.7.10dab8bfb7 is starting up Linux 5.10.117-r0 (aarch64)

 * Mounting /proc ... [ ok ]
 * Mounting /run ... * /run/openrc: creating directory
 * /run/lock: creating directory
 * /run/lock: correcting owner
 * Caching service dependencies ... [ ok ]
 * Starting rngd ... * Mounting /sys ... * Remounting devtmpfs on /dev ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting security filesystem ... [ ok ]
 * Mounting config filesystem ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting fuse control filesystem ... * Mounting /dev/mqueue ... [ ok ]
 [ ok ]
 * Mounting /dev/pts ... [ ok ]
 * Mounting /dev/shm ... [ ok ]
fsck_atlog        | * Checking at-log filesystem /dev/mmcblk2gp1 ...udev              | * Starting udev ... [ ok ]
 [ ok ]
cryptsetup        | * Decrypting encrypted secondary partitions ...overlayfs         | * Preparing overlayfs over / ... [ ok ]
 [ ok ]
udev-trigger      | * Generating a rule to create a /dev/root symlink ...hostname          | * Setting hostname ... [ ok ]
 [ ok ]
udev-trigger      | * Populating /dev with existing devices through uevents ... [ ok ]
fsck              | * Checking local filesystems  ... [ ok ]
root              | * Remounting filesystems ... [ ok ]
localmount        | * Mounting local filesystems ... [ ok ]
urandom           | * Saving 4096 bits of creditable seed for next boot
bootmisc          | * Migrating /var/lock to /run/lock ... [ ok ]
bootmisc          | * Creating user login records ... [ ok ]
bootmisc          | * Wiping /var/tmp directory ... [ ok ]
dbus              | * /run/dbus: creating directory
dbus              | * /run/dbus: correcting owner
micron-emmc-reten | * Starting micron-emmc-reten
dbus              | * Starting System Message Bus ...syslog            | * Starting busybox syslog ... [ ok ]
 [ ok ]
networkmanager    | * Starting networkmanager ... [ ok ]
buttond           | * Starting button watching daemon ...podman-atmark     | * Starting configured podman containers ... [ ok ]
 [ ok ]
reset_bootcount   | * Resetting bootcount in bootloader env ...Environment OK, copy 1
chronyd           | * Starting chronyd ...reset_bootcount   | [ ok ]
sshd              | * Starting sshd ... [ ok ]
 [ ok ]
local             | * Starting local ... [ ok ]

Welcome to Alpine Linux 3.15
Kernel 5.10.117-r0 on an aarch64 (/dev/ttymxc1)

armadillo login:

U-Boot プロンプト

USB コンソールインターフェース に"Hit any key to stop autoboot:" が出力されている間に何かしらのキー入力を行うと U-Boot のプロンプトが表示されます。この間にキー入力がなければ自動的に起動します。

: (省略)
 BuildInfo:
  - ATF ba76d33
  - U-Boot 2020.04-at7

first boot since power on
switch to partitions #0, OK
mmc2(part 0) is current device
flash target is MMC:2
Net:   eth0: ethernet@30be0000 [PRIME], eth1: ethernet@30bf0000
Fastboot: Normal
Saving Environment to MMC... Writing to redundant MMC(2)... OK
Normal Boot
Hit any key to stop autoboot:  0
u-boot=>

起動が完了するとログインプロンプトが表示されます。 初期状態では「root」ユーザーと、一般ユーザーである「atmark」ユーザーが存在しますが、「atmark」ユーザーは初期状態ではロックされていますので、「root」ユーザーでログインしてください。 initial_setup.swu をインストールしていない場合、「root」ユーザーは初回ログイン時にパスワードを入力せずに新しいパスワードを促されます。

「root」ユーザーでログインし、 passwd atmark コマンドで「atmark」ユーザーのパスワードを設定することで、「atmark」ユーザーのロックが解除されます。 設定するパスワードには大文字のアルファベット、小文字のアルファベット、0から9までの数字、その他(記号・句読点など)を含める事ができます。

	Armadillo BaseOS ではルートファイルシステムに overlayfs を採用しており、そのままではシステムが OFF すると内容は消えてしまいます。そのため persist_file コマンドが用意されています。このコマンドを利用することでファイル単位で変更を反映することができます。パスワードを設定した後には以下のコマンドを実行してください。 [armadillo ~]# persist_file /etc/shadow persist_file コマンドに関する詳細は「persist_file について」を参照してください。

eMMC や USB メモリ等に書き込みを行っている時に電源を切断すると、データが破損する可能性が有ります。 安全に終了させる場合は、次のように poweroff コマンドを実行し、「reboot: Power down」と表示されたのを確認してから電源を切断します。

[armadillo ~]# poweroff
* WARNING: clock skew detected!
urandom          | * Saving random seed ...chronyd          | * Stopping chronyd ...syslog           | * Stopping busybox syslog ... [ ok ]
overlayfs        | * Unmounting /etc ...rngd             | * Stopping rngd ...podman-atmark    | * Stopping Start podman containers ... [ ok ] [ ok ]

 * start-stop-daemon: no matching processes found
podman-atmark    | [ ok ]
 [ ok ]
udev             | * Stopping udev ...hwclock          | * Setting hardware clock using the system clock [UTC] ... [ ok ]
 * in use but fuser finds nothing
overlayfs        | [ !! ]
overlayfs        | * Unmounting /dev/shm/overlay_etc_lower ... [ ok ]
networkmanager   | * Stopping networkmanager ...overlayfs        | * Unmounting /var ...nm-dispatcher: req:1 'connectivity-change': find-scripts: Cannot execute '/etc/Netw.
 [ ok ]
dbus             | * Stopping System Message Bus ...nm-dispatcher: System bus stopped. Exiting
 * in use but fuser finds nothing
overlayfs        | [ !! ]
 [ ok ]
overlayfs        | * Unmounting /dev/shm/overlay_var_lower ... [ ok ]
overlayfs        | * Unmounting /root ... [ ok ]
overlayfs        | * Unmounting /dev/shm/overlay_root_lower ... [ ok ]
localmount       | * Unmounting loop devices
overlayfs        | * Unmounting /home ...localmount       | * Unmounting filesystems
localmount       | *   Unmounting /var/tmp ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /var/app/volumes ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /var/app/rollback/volumes ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /var/lib/containers/storage_readonly ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /var/log ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /tmp ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /home ...
 *   in use but fuser finds nothing
localmount       | [ !! ]
localmount       | *   Unmounting /var ... [ ok ]
localmount       | *   Unmounting /etc ... *   in use but fuser finds nothing
localmount       | [ !! ]
 [ ok ]
overlayfs        | * Unmounting /dev/shm/overlay_home_lower ... [ ok ]
killprocs        | * Terminating remaining processes ...mount-ro         | * Remounting remaining filesystems read-only ... *   Remounting /etc read only ... [ ok ]
mount-ro         | *   Remounting / read only ... [ ok ]
mount-ro         | [ ok ]
The system is going down NOW!
Sent SIGTERM to all processes
Sent SIGKILL to all processes
Requesting system poweroff
[   62.855146] imx2-wdt 30280000.watchdog: Device shutdown: Expect reboot!
[   62.862470] reboot: Power down

poweroff コマンドを使用せずに安全に終了できるかは、3G/LTE モジュールを搭載しているかによっても変わります。

	haltコマンドで終了させた場合、「reboot: System halted」と表示されてから約128秒後、Armadilloは自動的に再起動します。確実に終了させるためにもpoweroffコマンドを利用してください。

	電源を再投入する際は、コンデンサに蓄えられた電荷を抜くため、電源を切断後、一定時間以上待つ必要があります。 開発セット付属のACアダプタの場合に必要な時間は以下のとおりです。 DCプラグ側で電源を切断した場合 : 約5秒 ACプラグ側で電源を切断した場合 : 約1分 コンデンサに蓄えられた電荷が抜ける前に電源を再投入した場合、 電源シーケンスが守られず、起動しない等の動作不具合の原因となります。

minicomを終了させるには、まず Ctrl-a に続いて q キーを入力します。その後、以下のように表示されたら「Yes」にカーソルを合わせてEnterキーを入力するとminicomが終了します。

+-----------------------+
| Leave without reset? |
|     Yes       No     |
+-----------------------+

ユーザー登録完了後に、購入製品登録することで、「購入者向けの限定公開データ」をダウンロードすることができるようになります。

購入製品登録の詳しい手順は以下のURLをご参照ください。

以上で開発環境のセットアップと動作確認の手順は終了です。

SWUpdateは、デバイス上で実行されるプログラムで、ネットワーク/ストレージ経由でデバイスのソフトウェアを更新することができます。 Stefano Babic, DENX software engineering, Germany によってオープンソースで開発が進められています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 では、 SWUpdateを利用することで次の機能を実現しています。

	2024年2月までは、hawkBit の WebUI を利用したアップデートも紹介していましたが、 hawkBit は 2024年3月22日 に行われたバージョン 0.5.0 へのアップデートで、 これまで採用していた Web UI を廃止しました。 これに伴い、今後 OTA によるアップデートを行いたい場合は、 Armadillo Twin の利用を推奨します。 なお、hawkBit 0.4.1 の配布は継続していますので、こちらを利用する場合は Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 開発用ツール から 「Hawkbit docker-composeコンテナ」 をダウンロードして展開してください。 hawkBit に関する詳細な情報は hawkBit 公式サイト を参照してください。

swuパッケージは、SWUpdate独自のソフトウェアの配布フォーマットです。 SWUpdateでは、1回のアップデートは1つのswuパッケージで行われます。

swuパッケージには、次のような様々なものを含めることができます。

SWU イメージは swupdate (https://sbabic.github.io/swupdate/swupdate.html) によって Armadillo Base OS上で検証とインストールが実行されます。 SWU イメージを Armadillo に転送するための方法は、用途や状況に合わせて様々な方法を用意しています。例えば、 USB メモリから読み取る、ウェブサーバーからダウンロードするなどです。

A/B アップデートは、 Flash メモリにパーティションを二面確保し、 アップデート時には交互に利用する仕組みです。

常に使用していない方のパーティションを書き換えるため次の特徴を持ちます。

アップデート直後に起動に失敗した場合、起動可能な状態へ復帰するためアップデート前の状態にロールバックします。

ロールバック状態の確認は 「ロールバック状態を確認する」 を参照してください。

自動ロールバックが動作する条件は以下の通りです：

また、ユーザースクリプト等で「abos-ctrl rollback」コマンドを実行した場合にもロールバック可能となります。 このコマンドで「 --allow-downgrade 」オプションを設定すると古いバージョンに戻すことも可能です。

いずれの場合でもロールバックが実行されると /var/at-log/atlog にログが残ります。

Armadillo Base OS 3.19.1-at.4 以前のバージョンではアップデート直後の条件が存在しなかったため、古いバージョンに戻ることができる問題がありました。 最新の Armadillo Base OS へのアップデートを推奨しますが、上記バージョン以前の Armadillo Base OS をご利用でダウングレードを防ぎたい場合は、以下のコマンドを入力することで回避可能です： [armadillo ~]# sed -i -e 's/fw_setenv bootcount/& \&\& fw_setenv upgrade_available/' /etc/init.d/reset_bootcount [armadillo ~]# tail -n 3 /etc/init.d/reset_bootcount fw_setenv bootcount && fw_setenv upgrade_available eend $? "Could not set bootloader env" } [armadillo ~]# persist_file -v /etc/init.d/reset_bootcount '/mnt/etc/init.d/reset_bootcount' -> '/target/etc/init.d/reset_bootcount'

イメージをインストールする方法として以下に示すような方法があります。

それぞれのインストール方法の詳細については、以下に記載しております。 もし、作成した SWU イメージのインストールに失敗する場合は、「swupdate がエラーする場合の対処」をご覧ください。

[armadillo ~]# swupdate -d '-u http://server/initial_setup.swu'
SWUpdate v5f2d8be-dirty

Licensed under GPLv2. See source distribution for detailed copyright notices.

[INFO ] : SWUPDATE running :  [main] : Running on AGX4500 Revision at1
[INFO ] : SWUPDATE running :  [channel_get_file] : Total download size is 25 kB.
[INFO ] : SWUPDATE started :  Software Update started !
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : No base os update: copying current os over
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : Removing unused containers
[INFO ] : SWUPDATE running :  [read_lines_notify] : swupdate triggering reboot!
Killed

「ファイルの取り扱いについて」 にて、 Armadillo Base OS 上のファイルは通常、 persist_file コマンドを実行せずに電源を切ると変更内容が保存されないと紹介しましたが、表3.4「電源を切っても保持されるディレクトリ(ユーザーデータディレクトリ)」に示すディレクトリ内にあるファイルはこの限りでありません。

	コンテナを前のバージョンに戻した場合(ロールバック)、/var/app/rollback/volumes/ のデータの前のバージョンに戻ります。 その為、アプリケーションのバージョンに依存するようなデータは /var/app/rollback/volumes/ に入れることを推奨します。 mkswu の swdesc_files (--extra-os 無し）と podman_start の add_volumes では、相対パスはそのディレクトリをベースにします。 /var/app/rollback/volumes/myvolume は myvolume で簡潔に指定できます。

Copy-on-Write (CoW) について。 この二つの volumes ディレクトリは btrfs と呼ばれるファイルシステムに保存されています。 btrfs ではデータは Copy on Write（CoW）を使ってデータ完全性を保証しますが、その保証にはコストがあります。 数百 MB のファイルに小さな変更を頻繁に行う場合 CoW を無効化することを推奨します。 CoW を無効化されたファイルにチェックサムが入らなくなりますので、極端な場合以外に残してください。 [armadillo ~]# cd /var/app/volumes/ [armadillo /var/app/volumes]# mkdir database [armadillo /var/app/volumes]# chattr +C database [armadillo /var/app/volumes]# echo example data > database/example [armadillo /var/app/volumes]# lsattr database/ ---------------C---- database/example 図3.47 chattr によって copy-on-write を無効化する例 chattr +C でディレクトリに NoCow を設定します。これから作成されるファイルが NoCow で作成されます。すでに存在していたファイルに影響ないのでご注意ください。 lsattr 確認します。リストの C の字があればファイルが「no cow」です。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4では、表2.2「仕様」の拡張インターフェースの欄にあるとおりの機能が拡張できます。 ただし、ここに記載の拡張数は、優先的に機能を割り当てた場合の最大数ですので、必要な機能がすべて実現できるかは、 『Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 マルチプレクス表』で検討する必要があります。

マルチプレクス表では、各ピンに割り当て可能な機能の他に、リセット後の信号状態、プルアップ/ダウン抵抗の有無等の情報を確認することができます。

各機能の詳細な仕様が必要な場合は、NXP Semiconductorsのホームページからダウンロード可能な、 『i.MX 8M Plus Applications Processor Reference Manual』、『i.MX 8M Plus Applications Processor Datasheet for Industrial Products』をご確認ください。 Armadillo-IoT ゲートウェイ G4固有の情報を除いて、回路設計に必要な情報はこれらのマニュアルに、すべて記載されています。 検索しやすいように、マルチプレクス表や「CON11、 CON12(拡張インターフェース)」にi.MX 8M Plusのピン名やコントローラー名を記載しておりますので、是非ご活用ください。

	Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 マルチプレクス表は 「Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 マルチプレクス表」からダウンロードしてください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4の拡張ボードを設計する際の推奨形状は図3.52「Armadillo-IoT ゲートウェイ G4の拡張ボード例」のとおりです。 拡張ボード側にピンソケットを実装してArmadillo-IoT ゲートウェイ G4と接続します。

一般的なピンソケットを実装した場合、嵌合高さは約11mmとなります。LANコネクタの高さは13.5mmですので、 LANコネクタの上に基板を重ねることはできません。

拡張ボード固定用に、φ2.3mmの穴を3箇所用意しており、M2のスペーサーとねじを接続可能です。

図3.52 Armadillo-IoT ゲートウェイ G4の拡張ボード例

基板の詳細寸法につきましては、「基板形状図」をご確認ください。

スイッチやLED、リレーを拡張する場合は、GPIOを割り当てます。 GPIOに割り当て可能なピンは多数ありますので、 プルアップ/プルダウン抵抗の有無と電圧レベルを確認して、使用するピンを決定してください。

拡張インターフェースには、i.MX 8M Plusの信号線が直接接続されています。 静電気等による内部回路の故障を防ぐため、スイッチとi.MX 8M Plusの間に、 電流制限抵抗等を接続することをおすすめします。

LED、リレーはGPIOピンで直接駆動せずにトランジスタ等を経由して駆動してください。

図3.53 スイッチ、LED、リレー接続例

拡張インターフェース(CON11)から拡張ボード用に、12V電圧(VIN)、5V電源(VDD_5V)、1.8V電源(VDD_1V8)を出力しています。 その他の電源が必要な場合は、別途外部から入力するか、DC/DCコンバータ、LDO等で生成してください。 電源シーケンス、出力電流につきましては、「電源回路の構成」をご確認ください。

図3.54 DC/DCコンバータ回路(VDD_5V入力、3.3V 1.5A出力)例

図3.56「電源回路の構成」のインターフェース名(LVDS I/F等)の左横にはコネクタもしくはノイズフィルタの定格電流値を最大値として記載しています。 また、パワースイッチの下には、パワースイッチの制限電流値を最大値として記載しています。 スイッチングレギュレータの供給能力を超えてしまうため、インターフェースすべての最大値まで電流供給することはできません。 それぞれのインターフェースへの推奨の電流供給値は以下のとおりです。

	動作させるアプリケーションにより、内部で消費する電流値は大きく変わりますので、動作検証の上、供給電源の設計を行なってください。

拡張インターフェース(CON11、CON12)の拡張入出力ピンの電圧レベルは1.8V(VDD_1V8)です。 異なる電圧レベルのデバイスを接続する場合は、レベル変換が必要となります。 CON11にはVDD_1V8、VDD_5Vピンがありますので、適宜ご活用ください。 レベル変換ICは、立ち上がり、立ち下がり速度、遅延時間、ドライブ能力等を考慮し、 適切なものを選定してください。

図3.55 1.8V ←→ 3.3V 双方向レベル変換回路の例

	上記レベル変換ICは1.8V ←→ 5Vでも使用可能です。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4の電源回路の構成は図3.56「電源回路の構成」のとおりです。

図3.56 電源回路の構成

入力電圧(VIN)を電源ICで各電圧に変換し、内部回路および各インターフェースに供給しています。 各インターフェースやスイッチング・レギュレータの最大出力電流値を超えないように、 外部機器の接続、供給電源の設計を行なってください。

電源シーケンスは図3.57「電源シーケンス」のとおりです。

図3.57 電源シーケンス

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のリセット回路の構成は図3.58「リセット回路の構成」のとおりです。

図3.58 リセット回路の構成

リセットシーケンスは図3.59「リセットシーケンス」のとおりです。

図3.59 リセットシーケンス

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のハードウェアリセットには、 I2Cによるリセット^[6]、 ウォッチドッグタイマーによるリセット、 JTAGインターフェースのPMIC_RST_B信号(CON7 2ピン)によるリセットの3つがあります。

パワーマネジメントICが、ハードウェアリセットを検知すると、 POR_B信号をアサートして電源オフシーケンスを開始し、 VIN、VDD_5V、NVCC_SNVS_1V8以外の電源を切断します。 I2Cによるリセット、ウォッチドッグタイマーによるリセットの場合、 電源オフシーケンスが終わった250ms後に電源オンシーケンスを開始し、電源が再投入されます。 PMIC_RST_B信号によるリセットの場合、PMIC_RST_B信号がディアサートされた250ms後に 電源オンシーケンスを開始し、電源が再投入されます。 PMIC_RST_B信号によりリセットするためには、50ミリ秒以上、 Lowレベルを保持する必要があります。

機能の選択は、ドラッグ&ドロップで行います。画面左上の「Available features」から有効にしたい機能をドラッグし、画面右側の「Armadillo-IoT Gateway G4」の白色に変化したピンにドロップします。例として CON11 8/10 ピンを UART3(RXD/TXD) に設定します。

	何も機能が選択されていないピンには GPIO の機能が割り当てられます。

図3.67 UART3(RXD/TXD) のドラッグ

図3.68 CON11 8/10 ピンへのドロップ

画面右側の「Armadillo-IoT Gateway G4」にドロップして設定したピンを左クリックすると信号名が表示されます。 どのピンがどの信号に対応しているのかを確認することができます。

例として UART3(RXD/TXD) の信号名を確認します。

図3.69 信号名の確認

	再度ピンを左クリックすると機能名の表示に戻ります。

いくつかの機能にプロパティを設定することができます。画面右側の「Armadillo-IoT Gateway G4」に選択した機能を左クリックすると、画面左下の「Properties」からプロパティを選択することができます。

例としてCON11 19/27 ピンの I2C5(SCL/SDA) の clock_frequency プロパティを設定します。

図3.70 プロパティの設定

設定したプロパティを確定させるには「Apply」をクリックします。

図3.71 プロパティの保存

全ての機能を削除する場合は、画面右上の「Reset configuration」をクリックします。機能ごとに削除する場合は、画面右側の「Armadillo-IoT Gateway G4」のピンを右クリックして「Remove」をクリックします。

図3.72 全ての機能の削除

図3.73 I2C5(SCL/SDA) の削除

Device Tree のファイルを生成するには、画面右上の「Save」をクリックします。

図3.74 DTS/DTB の生成

at-dtweb のバージョンによって Device Tree のファイル生成の完了画面が異なります。

以下の画面ようなメッセージが表示されると、DTS および DTB の生成は完了です。

図3.75 DTS/DTB の生成完了

ビルドが終了すると、arch/arm64/boot/dts/freescale 以下に DTS/DTB が作成されています。

[ATDE ~/linux-5.10]$ ls arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-expansion-interface.dtsi
arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-expansion-interface.dtsi
[ATDE ~/linux-5.10]$ ls arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-at-dtweb.dtb
arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-at-dtweb.dtb

以下の画面ようなメッセージが表示されると、dtbo ファイルおよび desc ファイルの生成は完了です。

図3.76 dtbo/desc の生成完了

at-dtweb のバージョン 2.7.0 以降では、ビルドが完了するとホームディレクトリ下の mkswu/at-dtweb-Armadillo-IoT_G4 ディレクトリに、DTB overlays ファイル(dtboファイル)と desc ファイルが生成されます。 Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 本体に書き込む場合は、mkswu コマンドで desc ファイルから SWU イメージを生成してアップデートしてください。

[ATDE ~]$ ls ~/mkswu/at-dtweb-Armadillo-IoT_G4
armadillo_iotg_g4-at-dtweb.dtbo  at-dtweb.desc.old   update_preserve_files.sh
at-dtweb.desc                    update_overlays.sh
[ATDE ~]$ cd ~/mkswu/at-dtweb-Armadillo-IoT_G4
[ATDE ~]$ mkswu at-dtweb.desc 
Enter pass phrase for /home/atmark/mkswu/swupdate.key:
at-dtweb.swu を作成しました。

SWU イメージを使ったアップデートの詳細は 「アップデート機能について」 を参照してください。

以下の DT overlay を用意しています：

at-dtweb では対応できない変更を行いたい場合にカスタマイズした DT overlay を作成することでができます。

overlay を使用することで、今後のアップデートで overlay される側の dts に変更があっても自動的に適用され続けます。

[PC ~]$ cd linux-[VERSION] 
[PC ~/linux-[VERSION]]$ vim \
    arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-customize.dts 
/dts-v1/;
/plugin/;

#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>
#include <dt-bindings/clock/imx8mp-clock.h>
#include <dt-bindings/input/input.h>

#include "imx8mp-pinfunc.h"

&pwm2 {
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm2>;
        status = "okay";
};

&iomuxc {
        pinctrl_pwm2: pwm2grp {
                fsl,pins = <
                        MX8MP_IOMUXC_SPDIF_RX__PWM2_OUT  0x186
                >;
        };
};
[PC ~/linux-[VERSION]]$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- dtbs 
: (省略)
  DTC     arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-customize.dtbo
: (省略)
[PC ~/linux-[VERSION]]$ scp \
    arch/arm64/boot/dts/freescale/armadillo_iotg_g4-customize.dtbo \
    armadillo:/boot 
armadillo_iotg_g4-customize.dtbo          100%  551   207.5KB/s   00:00
[armadillo ~]# cd /boot
[armadillo /boot]# vi /boot/overlays.txt 
fdt_overlays=armadillo_iotg_g4-customize.dtbo
[armadillo /boot]# persist_file -vp overlays.txt \
                                    armadillo_iotg_g4-customize.dtbo 
'/boot/overlays.txt' -> '/mnt/boot/overlays.txt'
'/boot/armadillo_iotg_g4-customize.dtbo' -> '/mnt/boot/armadillo_iotg_g4-customize.dtbo'
Added "/boot/armadillo_iotg_g4-customize.dtbo" to /etc/swupdate_preserve_files
[armadillo /boot]# reboot 
: (省略)
Applying fdt overlay: armadillo_iotg_g4-customize.dtbo

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のSDホストは、i.MX 8M PlusのuSDHC(Ultra Secured Digital Host Controller)を利用しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4では、SDインターフェース(CON1)がuSDHC2を利用しています。

	スピードモードがUHS-Iモードで動作した場合、 VCCI ClassB規格準拠のため、SDカードの対応スピードがDDR50(最大クロック50MHz)に制限されます。

ここでは、 sd_example という名称の alpine ベースのコンテナを作成し、その中で microSD カードを使用します。 必要なコンテナイメージは予め podman pull している前提で説明します。

CON1 に microSD カードを挿入してください。

/etc/atmark/containers/sd_example.conf というファイルを以下の内容で作成します。

set_image docker.io/alpine
add_hotplugs mmc 
add_args --cap-add=SYS_ADMIN 
set_command sleep infinity

コンテナを起動し、コンテナの中に入ります。

[armadillo]# podman_start sd_example
Starting 'sd_example'
1d93ecff872276834e3c117861f610a9c6716c06eb95623fd56aa6681ae021d4

[armadillo]# podman exec -it sd_example sh
[container]#

コンテナ内で microSD カードは、 /dev/mmcblk1 として認識されますので /mnt にマウントします。

[container]# mount /dev/mmcblk1p1 /mnt

ストレージの使用方法については、「ストレージの操作」もあわせて参照してください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のEthernet(LAN)は、i.MX 8M PlusのENET(Ethernet MAC)およびENET_QOS(Ethernet Quality Of Service)を利用しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4では、LANインターフェース1(CON3)がENETを、LANインターフェース2(CON2)がENET_QOS利用しています。

	LANインターフェース2(CON2)は10Mbps(10BASE-T)に非対応です。10Mbpsで通信を行う場合は、LANインターフェース1(CON3)をご利用ください。

ネットワークの設定方法については「ネットワーク設定」を参照してください。

コンテナ内で動作するアプリケーションから USB 接続のデバイスを扱うための方法について示します。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 のM.2インターフェース(CON5)に、AzureWave Technologies 製 AW-XM458 を接続可能です。AW-XM458 のWLAN機能は、 PCI Express に接続されます。 「PCI Express デバイスを使用する」も合わせて参照してください。

ネットワークの設定方法については「ネットワーク設定」を参照してください。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4 のM.2インターフェース(CON5)に、AzureWave Technologies 製 AW-XM458 を接続可能です。AW-XM458 のBT機能は、「UART を使用する」に示すUART1に接続されます。

AW-XM458 は、Bluetooth® version 5.3 に対応しており、BLE(Bluetooth Low Energy)、 EDR(Enhanced Data Rate)が利用できます。

	Bluetooth® version 5.0以降で追加されたCoded PHY(Long Range)などの機能は工場出荷状態のソフトウェアで利用することができません。これは、BlueZが非対応の為です。

コンテナ内から Bluetooth を扱うには、コンテナ作成時にホストネットワークを使用するために、 NET_ADMIN の権限を渡す必要があります。 図3.93「Bluetooth を扱うコンテナの作成例」に、alpine イメージから Bluetooth を扱うコンテナを作成する例を示します。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/bt_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
set_network host
add_args --cap-add=NET_ADMIN
[armadillo ~]# podman_start bt_example
Starting 'bt_example'
45fe1eb6b25529f0c84cd4b97ca1aef8451785fc9a87a67d54873c1ed45b70a4

コンテナ内で必要なソフトウェアをインストールして、Bluetooth を起動します。

[armadillo ~]# podman exec -it bt_example sh
[container ~]# apk upgrade
[container ~]# apk add bluez
[container ~]# mkdir /run/dbus
[container ~]# dbus-daemon --system
[container ~]# /usr/lib/bluetooth/bluetoothd &

これにより、bluetoothctl で Bluetooth 機器のスキャンやペアリングなどが行えるようになります。 以下に、bluetoothctl コマンドで周辺機器をスキャンしてペアリングを行う例を示します。

[container ~]# bluetoothctl
Agent registerd
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Pairable: yes
[bluetooth]# power on 
Changing power on succeeded
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Powered: yes
[bluetooth]# scan on 
Discovery started
[..CHG..] Controller XX:XX:XX:XX:XX:XX Discovering: yes
[..NEW..] Device AA:AA:AA:AA:AA:AA AA-AA-AA-AA-AA-AA
[..NEW..] Device BB:BB:BB:BB:BB:BB BB-BB-BB-BB-BB-BB
[..NEW..] Device CC:CC:CC:CC:CC:CC CC-CC-CC-CC-CC-CC
[..NEW..] Device DD:DD:DD:DD:DD:DD DD-DD-DD-DD-DD-DD
[..NEW..] Device EE:EE:EE:EE:EE:EE EE-EE-EE-EE-EE-EE
[bluetooth]# pair AA:AA:AA:AA:AA:AA 
[bluetooth]# exit 
[container ~]#

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のPCI Expressは、i.MX 8M PlusのPCIe(PCI Express)およびPCIe_PHY(PCI Express PHY)を利用しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のUARTは、i.MX 8M PlusのUART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)を利用しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4では、USBシリアル変換IC(CP2102N/Silicon Labs)経由でUART2に接続されています。

	USBコンソールインターフェース(CON6)は4Mbpsで利用することができません。USBシリアル変換IC(CP2102N/Silicon Labs)の最大ボーレートが3Mbpsである為です。

拡張インターフェース(CON11)でシリアル(UART)を最大2ポート拡張することが可能です。 信号線はi.MX 8M PlusのUART(UART3、UART4)に接続されています。

コンテナ内で動作するアプリケーションから RS-232C や RS-485 などのシリアル通信を行うためには、 Podman のイメージからコンテナを作成する際にホスト OS 側のデバイスファイル /dev/ttymxcN を渡す必要があります。 以下は、/dev/ttymxc0 を渡して alpine イメージからコンテナを作成する例です。

[armadillo ~]# vi /etc/atmark/containers/serial_example.conf
set_image docker.io/alpine
set_command sleep infinity
add_devices /dev/ttymxc0
[armadillo ~]# podman_start serial_example
Starting 'serial_example'
3999f09d51253371cacffd68967c90fdd5250770888a82f59d7810b54fcc873e

コンテナ内に入り、setserial コマンドを使って現在の設定を確認することができます。

[armadillo ~]# podman exec -it serial_example sh
[container ~]# setserial -a /dev/ttymxc0
/dev/ttymxc0, Line 0, UART: undefined, Port: 0x0000, IRQ: 29
        Baud_base: 5000000, close_delay: 50, divisor: 0
        closing_wait: 3000
        Flags: spd_normal

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のHDMIは、i.MX 8M PlusのHDMI TX Controller、HDMI TX PHY、HDMI TX BLK_CTRL、HTX_PVI(HDMI TX Parallel Video Interface)およびLCDIF(LCD Interface)を利用しています。LCDIFは、LCDIF3を利用します。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4は、HDMI対応ディスプレイへの画像出力及び、音声出力をサポートしています。 Linuxでは、それぞれDRM(Direct Rendering Manager)デバイス ^[8]、ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)デバイスとして利用することができます。

	上記を満していても、画像出力できない場合があります。次のVIC [9] は非対応である為、画像出力できません。 DAR(Display Aspect Ratio)が64 : 27または256 : 135のVIC

使用方法については「画面表示を行う」を参照してください。

特別な理由が無い限りは Wayland で画面表示を行うことを推奨しています。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4のLVDSは、i.MX 8M PlusのLDB(LVDS Display Bridge)およびLCDIF(LCD Interface)を利用しています。LCDIFは、LCDIF2を利用します。

Armadillo-IoT ゲートウェイ G4では、LVDSインターフェース(CON9)がLVDS0を利用しています。

Linuxでは、画像出力をDRM(Direct Rendering Manager)デバイス ^[10]として利用することができます。

使用方法については「画面表示を行う」を参照してください。

特別な理由が無い限りは Wayland で画面表示を行うことを推奨しています。