NetBSD-1.6.1で 1CF Embeded NetBSD を作る 


どんなものか?
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- CFだけで動く小型NetBSD
- 電源をいきなりバチンと落せる
- FANレス、HDレスで MicroPCから駆動部分がなくなる
- ルータ、ファイアウォール、ファイルサーバ、WEBサーバへ発展可能
  (ここではOS部分の作り方のみ紹介。)

CF内の構成
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  Compact Flash
  +----------------------------+
  | boot loader                |  MBR
  +----------------------------+
  | netbsd.gz                  |
  | - Kernel                   |  /dev/wd1a (ffs)
  | - rootFS (/dev,/sbin,/bin) |
  |                            |
  +----------------------------+

起動の仕組み
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- BIOSがBoot loaderを読む
- Boot loaderがnetbsd(.gz)を読む
- netbsd(.gz)内には、kernelとファイルシステムのイメージがあり、
  起動時に読み込みメモリに展開される。
- シングルユーザモードでshが起動するので、/.profile に起動させたい
  プログラムを記述することによって希望するサービスを開始させる

# 組み込み系のNetBSDでは一般的な手法のようです。


作業の流れ
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・前準備
  - sourceの準備
    gnusrc.tgz, sharesrc.tgz, src.tgz, src.tgz
  - toolchainの構築

・CHIBI kernel作成 
  - configの準備
  - kernelのbuild

・root file systemイメージの作成
  - デバイス file
  - 必要なシステム file
  - 改造init

・CHIBI Kernelにroot file systemをマージ
  - mdsetimage

・CFに書込む
  - disklabel 
  - newfs
  - mount
  - kernelを /netbsdの名前でコピー


作業内容
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・前準備

  % su root
  # mkdir /mnt/mem
  # mkdir /mnt/cf 
  # mkdir /home/chibi

  # cd /
  # tar zxf /home/takemaru/gnusrc.tgz
  # tar zxf /home/takemaru/sharesrc.tgz
  # tar zxf /home/takemaru/src.tgz
  # tar zxf /home/takemaru/src.tgz
  # mkdir /usr/obj
  # cd /usr/src
  # ./build.sh tools


・小さなkernelを作る

  # cd /sys/arch/i386/conf
  # cp GENERIC CHIBI  
  # vi CHIBI  (32MBのrootファイルシステムを持つKernel)
    -----
    ...
    options         MEMORY_DISK_HOOKS
    options         MEMORY_DISK_IS_ROOT     # force root on memory disk
    options         MEMORY_DISK_SERVER=0    # no userspace memory disk support
    #options        MEMORY_DISK_ROOT_SIZE=32768     # 16M
    options         MEMORY_DISK_ROOT_SIZE=65536     # 32M
    options         NKPTP=30                        # 120MB (デフォルトは4=16MB)
    ...
	pseudo-device   md              1       # memory disk device (ramdisk)
    ...
    -----

  MEMORY_DISK_ROOT_SIZEとNKPTPパラメータに注意。
  希望するrootFSのサイズをMEMORY_DISK_ROOT_SIZEに設定。
  それに対応してNKPTPは十分大きく(対応関係不明 ^_^;)
  Kernel+RootFS < NKPTP になるように。
	
  # config CHIBI
  # cd ../compile/CHIBI
  # make depend
  # make
  # cp /sys/arch/i386/compile/CHIBI/netbsd /home/chibi


・root file systemのイメージ(32MB)を作る

  # cd /home/chibi
  # dd if=/dev/zero of=rootfs.img bs=32m count=1
  # vnconfig -c -v /dev/rvnd0 rootfs.img
  # newfs /dev/rvnd0a 
  # mount -t ffs /dev/vnd0a /mnt/mem

  - make device

  # mkdir /mnt/mem/dev
  # cp /dev/MAKEDEV /mnt/mem/dev
  # cd /mnt/mem/dev
  # ./MAKEDEV ramdisk

  - required files

  /dev, /sbin/init, /bin/sh が最低限必要

  # mkdir /mnt/mem/sbin
  # foreach com ( fsck halt init mount newfs ping reboot shutdown umount )
  ? cp /sbin/${com} /mnt/mem/sbin
  ? end

  # mkdir /mnt/mem/bin
  # foreach com ( cat cp csh date dd df kill ln ls mkdir mv ps pwd rm sh sync )
  ? cp /bin/${com} /mnt/mem/bin
  ? end

  # mkdir /mnt/mem/etc
  # mkdir /mnt/mem/var

  - custom "init"

  普通のinitのままでは起動時にリターンの入力待ちになる。
  入力を待たないような initを作る。

  # cd /usr/src/sbin/init
  # make -D SMALLPROG
  # cp obj/init /mnt/mem/sbin

  # cd /home/chibi
  # umount /mnt/mem
  # vnconfig -u /dev/vnd0

・root file sustemをkernelにマージする

  # mdsetimage -v netbsd rootfs.img
  # gzip -c netbsd > netbsd.gz
  # chmod +x netbsd.gz


・Compact Flashに書込む

 # fdisk -a -u wd1

  Disk: /dev/rwd1d
  NetBSD disklabel disk geometry:
  cylinders: 978 heads: 8 sectors/track: 32 (256 sectors/cylinder)
   BIOS disk geometry:
   cylinders: 124 heads: 32 sectors/track: 63 (2016 sectors/cylinder)

     Partition table:
     0: sysid 169 (NetBSD)
         start 63, size 249921 (122 MB), flag 0x80
             beg: cylinder    0, head   1, sector  1
             end: cylinder  123, head  31, sector 63
     1: <UNUSED>
     2: <UNUSED>
     3: <UNUSED>

  # disklabel -e -I wd1

          size    offset     fstype  [fsize bsize cpg/sgs]
  a:    249921        63     4.2BSD   1024  8192   293   # (Cyl.    0*- 976*)
  c:    249921        63     unused      0     0         # (Cyl.    0*- 976*)
  d:    250368         0     unused      0     0         # (Cyl.    0 - 977)

  # newfs /dev/rwd1a
  # mount /dev/wd1a /mnt/cf
  # cp netbsd.gz /mnt/cf
  # umount /mnt/cf
  # /usr/mdec/installboot -v /usr/mdec/biosboot.sym /dev/rwd1a