- 追加された行はこの色です。
- 削除された行はこの色です。
[[bc10-router]]
#contents
**bc10-router kernel 更新 [#aac487d9]
bc10-router の起動イメージとして~
arago-project の beagleboard 用 arago-console-image を使用した場合、~
linux kernel の version は 3.3.7 になります。~
~
これは、{HOME}/oe/arago/conf/machine/beagleboard.conf に書かれている~
PREFERRED_PROVIDER_virtual/kernel = "linux-stable"
から {HOME}/oe/arago/recipes/linux/linux-stable_3.3.bb が kernel ビルド時の設定として使用されるためです。~
~
git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git から 3.3.7 stable kernel を clone し、~
beagleboard 向けに {HOME}/oe/arago/recipes/linux/linux-stable/ にある~
-0001-ARM-OMAP-Cleanup-Beagleboard-DVI-reset-gpio.patch
-0001-ARM-OMAP2-UART-Fix-incorrect-population-of-default-u.patch
の二つの patch を当てたものが bitbake でビルドされます。~
~
この default の kernel を使用した場合も家庭用ルーターとしては十分な性能を得られていますが、~
以下のような点に関して性能を追及するため kernel を更新し、性能に改善がみられるか確認を行いました。~
-より高いネットワークスループット
-より高速な無線LAN接続
-より少ない消費電力
Android を使用したスマートフォンなどの普及により、 Linux kernel の ARM SoC 向けソースコードは~
近年開発が非常に活発になっており、kernel を更新することで Ethernet や無線LANのドライバー、無線LANサブシステム、~
パワーマネージメントなどの性能向上が見込めるためです。~
**kernel 更新手順 [#ec30883e]
bc10 向けの kernel の更新は beagleboard 向けの kernel 更新と同じソースコードを利用して行います。~
***RobertCNelson リポジトリ [#s41a9562]
Beagleboard、Pandaboard など TI の OMAP/Sitara シリーズ SoC 向けのパッチを含むカーネルビルド環境を提供している~
RobertCNelsonリポジトリ~
https://github.com/RobertCNelson/linux-dev~
から環境一式を取得します。
$ mkdir {work_dir}
$ cd ~/{work_dir}
$ git clone https://github.com/RobertCNelson/linux-dev.git
$ cd linux-dev
作業時点での master branch がどの version の kernel をビルドする設定になっているか、version.sh を確認します。
#Kernel/Build
KERNEL_REL=3.8
KERNEL_TAG=${KERNEL_REL}-rc3
BUILD=d0
2013年1月末時点で default は 3.8 の開発ブランチになっているので、すでに安定版がリリースされている 3.7 にブランチを切り替えます。
$ git branch -a
* master
remotes/origin/HEAD -> origin/master
remotes/origin/am33x-v3.1
remotes/origin/am33x-v3.2
remotes/origin/am33x-v3.6
remotes/origin/am33x-v3.7
remotes/origin/master
$ git checkout -b am33x-v3.7 remotes/origin/am33x-v3.7
ビルド対象を切り替えたら設定ファイルの整備を行います。~
予め用意されている sample をコピーし、~
$ cp system.sh.sample system.sh
ARM GCC CROSS Compiler と、uImage のビルドに関する設定がコメントアウトされているのを~
有効に戻し、設定を行います。~
#ARM GCC CROSS Compiler: (See hints in Readme, for different gcc cross compiler versions)
#CC=arm-linux-gnueabi-
CC=arm-arago-linux-gnueabi-
###OPTIONAL: BUILD_UIMAGE: also build uImage vs just zImage
#
BUILD_UIMAGE=1
###OPTIONAL: ZRELADDR: needed when building uImage's.
#
##For TI: OMAP3/4/AM35xx
ZRELADDR=0x80008000
ti-sdk-beagleboard-05.05.01.00 の Cross Toolchain へ PATH を通してから~
build_kernel.sh を実行します。
$ export PATH={HOME}/ti-sdk-beagleboard-05.05.01.00/linux-devkit/bin:$PATH
$ ./build_kernel.sh
実行すると {HOME}/linux-src/ に kernel ソースを git clone し、~
そこから ~/{work_dir}/linux-dev/KERNEL に 3.7.2 を checkout 後、~
ARM 用 OMAP 用 beagleboard 用の各種 patch を当てた上で menuconfig を行い(kernel config 用コンソールが開きます)、~
config を終了して save すると(save 後の .config は &ref(bc10-router-3.7.2.config); )ビルドが実行され~
deploy ディレクトリに以下のようなファイルが生成されます。~
$ ls -1
3.7.2-bone4.1-dtbs.tar.gz
3.7.2-bone4.1-firmware.tar.gz
3.7.2-bone4.1-headers.tar.gz
3.7.2-bone4.1-modules.tar.gz
3.7.2-bone4.1.config
3.7.2-bone4.1.uImage
3.7.2-bone4.1.zImage
dtbs/
fir/
headers/
mod/
dtbs は 3.7 から ARM アーキテクチャーでも対応された [[DeviceTree:http://omappedia.org/wiki/Device_Tree]] 起動に必要なファイルですが、~
今回は使用しません。~
uImage(3.7.2-bone4.1.uImage)と modules(3.7.2-bone4.1-modules.tar.gz)だけを使用します。~
~
一度 build_kernel.sh によるビルドが終わった後再度ビルドを行いたい場合は tools ディレクトリにある rebuild.sh を利用します。
$ ./tools/rebuild.sh
ビルド出来たこれらのファイルを [[bc10-router/arago-project]] で作成した bc10-router 起動イメージにコピーして使用します。~
起動用SDカードは fat パーティションが /media/FAT に、ext3 パーティションが /media/EXT3 に mount されているものとします。~
$ sudo -s
# cp 3.7.2-bone4.1.uImage /media/FAT/uImage
# tar xvfz 3.7.2-bone4.1-modules.tar.gz -C /media/EXT3
RobertCNelson リポジトリの 3.7.2 kernel への更新はこれで完了です。
*** kernel.org [#g43092fb]
arago project の default kernel は、3.3.7 stable kernel に~
DVI 出力のための gpio の修正と uart のマルチプレクサの修正を加えているだけで、~
bc10 を起動するのに必要な beagleboard 向けのその他の修正は~
3.3.7 以降の mainline kernel にはすでに取り込まれています。~
そこで、kernel.org で配布されている stable ブランチを使用して kernel を更新する手順も~
確認しておきます。~
~
まず kernel.org から最新 stable ブランチの kernel ソースコードを取得します。~
$ cd ~/
$ wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.0/linux-3.7.2.tar.bz2
$ tar xvfj linux-3.7.2.tar.bz2
ti-sdk-beagleboard-05.05.01.00 の Cross Toolchain へ PATH を通します。~
$ export PATH={HOME}/ti-sdk-beagleboard-05.05.01.00/linux-devkit/bin:$PATH
kernel config はできるだけ arago project の default kernel と揃えるため、~
3.3.7 をビルドした際の .config を元に作業し oldconfig を実行します。~
$ cp {HOME}/oe/arago-tmp/work/beagleboard-arago-linux-gnueabi/linux-stable-3.3.7-r115/git/.config .
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-arago-linux-gnueabi- oldconfig
3.3.7 にはなかった 3.7.2 の新しい設定項目をどう設定するかをコンソール上で聞かれるので設定していきます。~
(Y で kenrnel 組み込みにするか、N で無効にするか、m でモジュールにするか)~
設定をすべて終えたら 3.7.2 向けの新しい .config が出来ています。~
さらに調整したい項目がある場合は、oldconfig 完了後であれば menuconfig で設定できます。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-arago-linux-gnueabi- menuconfig
設定が完了したらビルドします。
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-arago-linux-gnueabi-
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-arago-linux-gnueabi- uImage
ビルド完了後、kernel module を起動イメージ上へ展開する配置にするため~
仮インストールします。~
$ mkdir tmp_install
$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-arago-linux-gnueabi- modules_install INSTALL_MOD_PATH=./tmp_install
完了すると tmp_install を rootfs の / として kernel modules をインストールした状態になっています。~
~
必要なのは arch/arm/boot/uImage と tmp_install/ の lib/ 以下のファイルなので、これを~
bc10-router/arago-project で作成した bc10-router 起動イメージにコピーして使用します。~
起動用SDカードは fat パーティションが /media/FAT に、ext3 パーティションが /media/EXT3 に mount されているものとします。~
$ sudo -s
# cp arch/arm/boot/uImage /media/FAT/uImage
# cd tmp_install
# cp -a lib/ /media/EXT3/
kernel.org の 3.7.2 kernel への更新はこれで完了です。
**Wi-Fiスループット [#k738cd7e]
arago-project の beagleboard 向け default version の 3.3.7 kernel と~
Robert Nelson repositry を使用して更新した 3.7.2 kernel で~
Wi-Fi のスループットに向上が見られるかを確認しました。~
~
bc10-router をルーターモードで起動させ、~
Wi-Fi アクセスポイントである bc10-router LAN 側インタフェースと~
そこに W-Fi クライアントとして接続している Netbook の Wi-Fi インタフェース間でのスループットを~
nuttcp で計測しました。~
~
***bc10-router wlan0---PC間 [#ja7882eb]
nuttcpによる測定~
WAN側: bc10-router nuttcp -S~
LAN側: PC nuttcp 192.168.30.1~
-3.3.7~
kernel version(詳細)
# uname -a
Linux bc10-router 3.3.7 #1 Mon Nov 26 22:45:08 JST 2012 armv7l unknown
BogoMIPS
# cat /proc/cpuinfo | grep BogoMIPS
BogoMIPS : 581.89
スループット(10回計測平均)
|回 | 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps |50.7863|55.0793|53.6637|54.0530|52.7941|55.5915|54.8066|55.8982|54.8012|56.3797|54.3853|
|%TX |6 |6 |7 |7 |6 |7 |6 |7 |7 |7 |7 |
|%RX |23 |25 |24 |24 |24 |25 |25 |25 |25 |25 |25 |
|retrans|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |
|msRTT |1.27 |1.62 |1.49 |1.40 |1.33 |1.35 |1.44 |1.40 |1.64 |1.92 |1.49 |
-3.7.2~
kernel version(詳細)
# uname -a
Linux bc10-router 3.7.2-bone4.1 #3 Wed Jan 16 14:35:07 JST 2013 armv7l unknown
BogoMIPS
# cat /proc/cpuinfo | grep BogoMIPS
BogoMIPS : 388.12
スループット(10回計測平均)
|回 | 1| 2| 3| 4| 5| 6| 7| 8| 9| 10| Avg.|h
|Mbps |36.3708|37.5193|37.8842|37.2199|37.4805|37.3811|34.5526|36.7064|38.0515|38.5973|37.1764|
|%TX |4 |4 |8 |8 |8 |8 |7 |8 |8 |8 |1 |
|%RX |25 |27 |38 |27 |26 |27 |25 |27 |26 |26 |10 |
|%TX |4 |4 |8 |8 |8 |8 |7 |8 |8 |8 |7 |
|%RX |25 |27 |28 |27 |26 |27 |25 |27 |26 |26 |26 |
|retrans|0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |0 |
|msRTT |1.81 |1.92 |1.71 |1.73 |1.84 |2.08 |1.55 |1.96 |2.92 |4.16 |0.00 |
|msRTT |1.81 |1.92 |1.71 |1.73 |1.84 |2.08 |1.55 |1.96 |2.92 |4.16 |2.17 |
残念ながら作業時点 2013/01/16 で最新の stable kernel である 3.7.2 への更新で~
ネットワーク性能の向上は得られませんでした。~
~
3.7 から ARM アーキテクチャでも DeviceTree に対応し、一つの kernel で複数の ARM アーキテクチャのマシンを起動できるようになるなど~
ソースコードの整理や共通化が進んだ半面、SoC ごと、マシンごとの最適化という点では一旦後退が見られ~
性能が得られなくなっているものと考えられます。~
~
あくまで性能を追求するのであれば arago-project の default である 3.3.7 kernel を使うのが良いのですが、~
linux kernel 更新による新機能の追加を取り込みたい、ARM アーキテクチャ向けコードの進歩を追いかけたい、といった場合には~
kernel の更新を考慮しなければなりません。