Patchen und Kompilieren eines Echtzeitfähigen Linux Kernel für den Phytec phyCORE-MPC5200B

Diese Anleitung beschreibt wie der Standard Linux Kernel mit einem echtzeitfähigen Patch modifiziert werden kann, und für den phyCORE-MPC5200B-tiny oder phyCORE-MPC5200B-IO von Phytec konfiguriert wird.

Als Erstes muss man sich für eine Version entscheiden. Die Version des Kernels muss mit der Version des Patches übereinstimmen. Im Real-Time Linux Wiki sind die verfügbaren Patches unter „Documentation > Actively maintained PREEMPT_RT kernel patches“ aufgelistet. In dieser Anleitung verwenden wir die Version 4.1.15.

Für die Cross-Compilation müssen alle Tools für die Cross-Toolchain installiert sein, siehe unter Anleitung für Ubuntu oder Anleitung für Debian. Insbesondere muss GCC und die nCurses Bibliothek vorhanden sein.

• Linux Kernel klonen:

  git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git

• Die verfügbaren Versionen können angezeigt werden mit:

  git tag -l

• Gewünschter Tag auschecken:

  git checkout -b RTPatch tags/v4.1.15

• Download des passenden RT-Patch von Quelle RT-Patch. Zum Beispiel: RT-Patch v4.1.15-rt17
• RT-Patch entpacken

  gunzip -k patch-4.1.15-rt17.patch.gz

• NTB MPC5200 Daten holen mit:

   git clone https://github.com/ntb-ch/linux-phycore-mpc5200b

• In das Linux Kernel Verzeichnis wechseln
• RT-Patch anwenden:

  patch -p1 < ../downloads/patch-4.1.15-rt17.patch

• Jffs2 Patch anwenden:

  patch -p1 < ../linux-phycore-mpc5200b/kernel/jffs2.patch

• Notwendige Variable definieren:

  export ARCH=powerpc CROSS_COMPILE=powerpc-linux-gnu-

• Defaultkonfiguration aus linux-phycore-mpc5200b.git nach .config in Wurzelverzeichnis kopieren.

   cp ../linux-phycore-mpc5200b/kernel/linux-3.19/defconfig .config 

• Kernel Konfiguration überprüfen und anpassen (siehe Linux-Kernel crosscompilieren):

   make menuconfig 

• Im erscheinenden Menue: „Kernel options —> Preemption Model (No Forced Preemption (Server)) —> (X) Fully Preemptible Kernel (RT)“ auswählen und Konfiguration speichern
• Je nach Hardware kann es sein, dass noch weitere Einstellungen angepasst werden müssen. Folgende Punkte müssen beachtet werden ( weitere Infos):
  • Power management and ACPI otions —> [*] ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) Support ACPI muss aktiviert sein, aber alle Unteroptionen, die deaktiviert werden können müssen deaktiviert werden
  • Power management and ACPI otions —> CPU Freqency scaling —> [ ] CPU Frequency scaling deaktivieren
  • Power management and ACPI otions —> CPU Idle —> [ ] CPU idle PM support deaktivieren
  • Kernel hacking —> Memory Debugging —> [ ] Check for stack overflows deaktivieren
• Um die Quelle von hohen Latenzen mit dem Cyclictest finden zu könnnen, müssen folgende Einstellungen aktiviert sein:
  • CONFIG_PREEMPT_RT=y
  • CONFIG_WAKEUP_TIMING=y
  • CONFIG_LATENCY_TRACE=y
  • CONFIG_CRITICAL_PREEMPT_TIMING=y
  • CONFIG_CRITICAL_IRQSOFF_TIMING=y
• uImage compilieren:

  make uImage

• Das uImage wird im Ordner „KERNELDIR/arch/powerpc/boot“ gespeichert