LittleKernel

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Introdução

Recentemente descobri que grandes empresas utilizam uma alternativa ao U-Boot para bootloader. Por isso, resolvi escrever esse post sobre o LittleKernel. Ele não tem a popularidade do U-Boot, mas é tão antigo quanto.

Devido sua impopularidade, vamos primeiro seguir o tutorial que utiliza o QEMU. Para que tenhamos um ambiente minimamente funcional.

Baixando o LittleKernel

O LittleKernel está hospedado no github. Para baixa-lo, basta utilizar o comando:

git clone https://github.com/littlekernel/lk.git

Checando o diretórios com o comando tree -L 1 ., temos a seguinte configuração:

.
├── app
├── arch
├── build-qemu-virt-arm32-test
├── dev
├── docs
├── engine.mk
├── external
├── kernel
├── lib
├── LICENSE
├── lk_inc.mk.example
├── make
├── makefile
├── platform
├── project
├── README.md
├── scripts
├── target
├── tools
└── top

Instalando as dependências

Para esse post, vou utilizar o qemu-system-arm. Para isso, é preciso instala-lo:

sudo apt-install qemu-system-arm

Na própria página do Littekernel tem uma sugestão para toolchain:

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

E essas são as dependências iniciais.

Buildando

Os desenvolvedores do LittleKernel fornecem um script para rodar o bootloader no QEMU. Basta entrar na pasta do repositório e digitar:

scripts/do-qemuarm

Esse comando irá compilar o LittleKernel e carrega-lo no QEMU. Como resultado o terminal (ou console) do bootloader será carregado e as seguintes mensagens devem parecer:

welcome to lk/MP

boot args 0x0 0x0 0x0 0x0
INIT: cpu 0, calling hook 0x8011c5ed (version) at level 0x3ffff, flags 0x1
version:
    arch:     arm
    platform: qemu-virt-arm
    target:   qemu-virt-arm
    project:  qemu-virt-arm32-test
    buildid:  L9PCS_LOCAL
INIT: cpu 0, calling hook 0x8011e18d (vm_preheap) at level 0x3ffff, flags 0x1
initializing heap
calling constructors
INIT: cpu 0, calling hook 0x8011e1d5 (vm) at level 0x4ffff, flags 0x1
initializing mp
initializing threads
initializing timers
initializing ports
creating bootstrap completion thread
top of bootstrap2()
INIT: cpu 0, calling hook 0x801196e9 (minip) at level 0x70000, flags 0x1
INIT: cpu 0, calling hook 0x80119eb1 (pktbuf) at level 0x70000, flags 0x1
pktbuf: creating 256 pktbuf entries of size 1536 (total 393216)
INIT: cpu 0, calling hook 0x8011cf85 (virtio) at level 0x70000, flags 0x1
releasing 0 secondary cpus
initializing platform
PCIE: initializing pcie with ecam at 0x3f000000 found in FDT
PCI: pci ecam functions installed
PCI: last pci bus is 15
PCI dump:
  bus 0
   dev 0000:00:00.0 vid:pid 1b36:0008 base:sub:intr 6:0:0 
PCI dump post assign:
  bus 0
   dev 0000:00:00.0 vid:pid 1b36:0008 base:sub:intr 6:0:0 
initializing target
INIT: cpu 0, calling hook 0x8011ced5 (e1000) at level 0x90001, flags 0x1
initializing apps
starting app inetsrv
starting internet servers
starting app shell
entering main console loop
] 

Pode digitar o comando help e começar a desbravá-lo.

Para sair, é preciso usar as seguintes teclas: CTRL + A e depois c. O terminal sairá do LittleKernel e entrará no QEMU:

 QEMU 4.2.1 monitor - type 'help' for more information
(qemu) 

Por fim, bast digitar quit.

Decifrando o do-qemuarm

Esse script possui muitas linhas, mas as 3 últimas linhas resumem o processo:

$DIR/make-parallel $MAKE_VARS $PROJECT &&
echo $SUDO $QEMU $ARGS $@ &&
$SUDO $QEMU $ARGS $@

Na linha 132:

• $MAKE_VARS é vazio
• $PROJECT é "qemu-virt-arm32-test"
  • Esse nome é referente a um arquivo dentro do diretório projects/ na pasta raiz.
• Esses são os parâmetros para compilar o LittleKernel.

Na linha 133:

• Mostra o comando completo para emulação do LittleKernel pelo QEMU:

qemu-system-arm -cpu cortex-a15 -m 512 -smp 1 -machine virt,highmem=off -kernel build-qemu-virt-arm32-test/lk.elf -net none -nographic

• Baseado no comando gerado, pode-se observar que é criado a pasta build-qemu-virt-arm32-test e dentro dela o arquivo lk.elf. Esse arquivo é o binário gerado pela compilação do LittleKernel. Na linha 134:

• Executa a emulação.

Conclusão

Com esses passos é possível começar a explorar o LittleKernel e tirar as primeiras impressões. Particularmente, achei a estrutura de pastas mais amigável que o do U-Boot. Isso não quer dizer que seja melhor ou pior, mas parece mais fácil de organizar.

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