Menggunakan Raspberry Pi tanpa OS Linux?

Saya tertarik menggunakan Raspberry Pi sebagai unit CPU tertanam murni, untuk pengembangan aplikasi tertanam. Karena Raspberry Pi memiliki CPU yang kuat dengan memori yang cukup besar, Raspberry Pi menjadi papan yang disematkan dengan sangat baik.

Apakah mungkin untuk menggunakan Raspberry Pi tanpa OS Linux? Bagaimana saya bisa melakukan ini?

Saya telah melihat ke dalam pemrograman bare metal pada Raspberry Pi dan sepertinya itu yang ingin Anda lakukan. Ada beberapa topik forum yang bagus tentang pemrograman bare metal dengan beberapa orang yang telah berupaya keras agar kode mereka berfungsi. Lihat ini untuk memulai:

Panduan untuk Memulai Logam Telanjang di Raspi

Memprogram RPi pada bare metal

Pemrograman di Dasar pada Bare Metal Tutorial 1

atau secara umum Anda dapat pergi ke Bare Metal Forum Raspberry Pi dan hanya melihat-lihat.

Pemahaman saya adalah bahwa Anda harus melakukan booting dari kartu SD karena urutan boot yang dibangun ke dalam chip Broadcom. Saya mencoba menemukan tautan untuk urutan boot tetapi google fu saya tidak berfungsi, saya akan mengedit nanti jika saya menemukannya.

satu-satunya cara untuk mem-boot adalah dari sd32 diformat fat32, beralih dari pemuatan firmware ke gpu yang mengeksekusi semua file binary arm bernama kernel.img jadi jika Anda ingin membuat kernel kustom yang melakukan apa pun yang Anda cari lakukan pada saat ini

Saya telah membuat emulator IBM S / 390 dalam C # yang secara teoritis akan berjalan di bawah Mono / Linux karena mengkompilasi ke kode CIL dan tidak menggunakan sumber daya .NET yang tidak didukung. Ini akan memungkinkan solusi tertanam menggunakan tabel kontrol platform independen dengan juru bahasa mesin negara terbatas kustom. Itu masih akan memiliki Linux O / S penting di latar belakang sekalipun.

Sepenuhnya minimal blinker logam telanjang contoh otomatis

Diuji pada Ubuntu 16,04 host, Raspberry Pi 2. Penggunaan:

1. Masukkan kartu SD pada host

2. Buat gambar:

   ./make.sh /dev/mmblck0 p1
   

   Dimana:

   • /dev/mmblck0 adalah perangkat kartu SD
   • p1adalah partisi pertama perangkat ( /dev/mmblck0p1)

3. Kartu SD inset pada PI

4. Matikan dan hidupkan

GitHub hulu: https://github.com/cirosantilli/raspberry-pi-bare-metal-blinker/tree/d20f0337189641824b3ad5e4a688aa91e13fd764

mulai

.global _start
_start:
    mov sp, #0x8000
    bl main
hang:
    b hang

main.c

#include <stdint.h>

/* This is bad. Anything remotely serious should use timers
 * provided by the board. But this makes the code simpler. */
#define BUSY_WAIT __asm__ __volatile__("")
#define BUSY_WAIT_N 0x100000

int main( void ) {
    uint32_t i;
    /* At the low level, everything is done by writing to magic memory addresses. */
    volatile uint32_t * const GPFSEL4 = (uint32_t *)0x3F200010;
    volatile uint32_t * const GPFSEL3 = (uint32_t *)0x3F20000C;
    volatile uint32_t * const GPSET1  = (uint32_t *)0x3F200020;
    volatile uint32_t * const GPCLR1  = (uint32_t *)0x3F20002C;

    *GPFSEL4 = (*GPFSEL4 & ~(7 << 21)) | (1 << 21);
    *GPFSEL3 = (*GPFSEL3 & ~(7 << 15)) | (1 << 15);
    while (1) {
        *GPSET1 = 1 << (47 - 32);
        *GPCLR1 = 1 << (35 - 32);
        for (i = 0; i < BUSY_WAIT_N; ++i) { BUSY_WAIT; }
        *GPCLR1 = 1 << (47 - 32);
        *GPSET1 = 1 << (35 - 32);
        for (i = 0; i < BUSY_WAIT_N; ++i) { BUSY_WAIT; }
    }
}

skrip

MEMORY
{
    ram : ORIGIN = 0x8000, LENGTH = 0x10000
}

SECTIONS
{
    .text : { *(.text*) } > ram
    .bss : { *(.bss*) } > ram
}

make.sh

#!/usr/bin/env bash

set -e

dev="${1:-/dev/mmcblk0}"
part="${2:-p1}"
part_dev="${dev}${part}"
mnt='/mnt/rpi'

sudo apt-get install binutils-arm-none-eabi gcc-arm-none-eabi

# Generate kernel7.img
arm-none-eabi-as start.S -o start.o
arm-none-eabi-gcc -Wall -Werror -O2 -nostdlib -nostartfiles -ffreestanding -c main.c -o main.o
arm-none-eabi-ld start.o main.o -T ldscript -o main.elf
# Get the raw assembly out of the generated elf file.
arm-none-eabi-objcopy main.elf -O binary kernel7.img

# Get the firmware. Those are just magic blobs, likely compiled
# from some Broadcom proprietary C code which we cannot access.
wget -O bootcode.bin https://github.com/raspberrypi/firmware/blob/597c662a613df1144a6bc43e5f4505d83bd748ca/boot/bootcode.bin?raw=true
wget -O start.elf https://github.com/raspberrypi/firmware/blob/597c662a613df1144a6bc43e5f4505d83bd748ca/boot/start.elf?raw=true

# Prepare the filesystem.
sudo umount "$part_dev"
echo 'start=2048, type=c' | sudo sfdisk "$dev"
sudo mkfs.vfat "$part_dev"
sudo mkdir -p "$mnt"
sudo mount "${part_dev}" "$mnt"
sudo cp kernel7.img bootcode.bin start.elf "$mnt"

# Cleanup.
sync
sudo umount "$mnt"