BeagleBone Black

Por Duane Ellis

Colaborador da Texas Instruments

O OpenThread Border Router (OTBR) fornece suporte para a plataforma BeagleBone Black (BBB).

Requisitos de hardware:

Adaptador CA externo de 5V para alimentação
Um cartão microSD de 8 GB ou maior ("cartão SD" neste guia)
Uma plataforma OpenThread suportada (como a TI CC2652 ) para conectividade de rede Thread em um design RCP

Para usar BBB com OTBR:

Faça o download do firmware e grave a imagem no cartão SD.
Inicialize BBB a partir do cartão SD .
Expanda a imagem do cartão SD para criar espaço suficiente para criar e instalar o OTBR.
Crie e instale o OTBR .

Download do firmware

O firmware recomendado é o Stretch for BeagleBone via cartão microSD :
- Debian 9.1 2017-08-31 4GB SD LXQT
- Nome do arquivo: bone-debian-9.1-lxqt-armhf-2017-08-31-4gb.img.xz
Grave a imagem em um cartão SD de 8 GB ou mais usando uma ferramenta como Etcher ou Win32 Disk Imager .

Inicialize a partir do cartão SD

O BBB pode inicializar a partir da memória flash integrada ou do cartão SD. Para usar BBB com OTBR, você deve inicializar a partir do cartão SD, pois a memória flash interna não é grande o suficiente para criar e instalar o OTBR.

Para inicializar BBB a partir do cartão SD:

Insira o cartão SD.
Desconecte a energia.
Pressione e segure o botão BOOT.
Conecte a energia.
Quando os LEDs começarem a piscar, solte o botão BOOT.

Expanda a imagem do cartão SD

As imagens do Linux para Beagle Bone Black (BBB) são criadas propositadamente de forma pequena para que a imagem possa ser colocada em qualquer cartão SD de 4 GB (ou na memória Flash de 4 GB integrada) e expandida conforme necessário. No total, existem cerca de 300 MB de espaço livre. Pode não haver espaço suficiente para instalar e construir o OpenThread Border Router usando o BBB.

Para resolver este problema:

Grave a imagem do Linux em um cartão SD maior (pelo menos 8 GB).
Expanda a partição Linux de ~ 4 GB da imagem para um pouco menos do que o tamanho de todo o cartão SD. Por exemplo, se estiver usando um cartão SD de 8 GB, expanda-o para ~ 7 GB. Para um cartão de 16 GB, expanda-o para ~ 15 GB.
Inicialize o BBB a partir do cartão SD.

Partições de cartão SD

Os dados em um cartão SD são efetivamente uma matriz contínua de setores de dados. Os setores são numerados começando com 0 e terminando no setor N algum lugar em torno de XX GB, o último número exato depende do cartão SD real.

O setor 0 sempre contém uma tabela de partição do MS-DOS. Uma tabela de partição do MS-DOS pode conter entre 1 e 4 entradas de partição. Cada partição é uma série contínua de setores de X a Y algum lugar dentro dos limites do cartão SD. Isso se repete para cada uma das 4 partições possíveis. Normalmente, as partições estão localizadas em ordem, com algum número ( 0 a N ) de setores não utilizados no final. Este "algum número de setores não utilizados" ( SOME_N ) pode ser usado para sua vantagem posteriormente.

Ao gravar uma imagem em um cartão SD, a gravação começa no Setor 0 e avança para SOME_N , dependendo do tamanho da imagem. O que você não pode fazer é esticar a partição ao redor da imagem - isso não é possível. Em vez disso, pense em uma moldura em torno de uma tela. A moldura da imagem é a partição e a imagem são os dados. O que você pode fazer é substituir o quadro de imagem existente por um maior e expandir a tela dentro de:

Exclua a partição Linux existente sem excluir os dados. Você removeu o porta-retrato, mas a imagem ainda está presente na tela.
Crie uma nova partição Linux que comece exatamente onde a antiga foi iniciada, mas que termina perto do final do cartão SD. Você criou uma moldura maior. A imagem - os dados - ainda está lá na tela. Não foi movido e não foi corrompido por esta operação.
Use uma ferramenta específica do sistema de arquivos para aumentar o sistema de arquivos dentro dos limites da nova partição. A tela é esticada para preencher o novo quadro de imagem maior.

Etapa 1: identificar a partição de dados atual

Inicialize o BBB a partir do cartão SD.
Efetue login como root :
```
sudo bash
```
Identifique a partição de dados do cartão SD:
```
root@beaglebone:/home/debian# df -hT /
Filesystem     Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mmcblk0p1 ext4  3.3G  2.8G  295M  91% /
```
O sufixo p1 no campo Filesystem é a convenção de nomenclatura para a Partição 1. O dispositivo em si é /dev/mmcblk0 . Neste exemplo, apenas 295 MB são gratuitos. Não há espaço suficiente para criar e instalar o OTBR.
Nota: Esta imagem de exemplo possui uma única partição, outras imagens podem ter partições adicionais.

Etapa 2: criar a nova partição maior

Execute o fdisk no dispositivo (cartão SD):

root@beaglebone:/home/debian# fdisk /dev/mmcblk0

Welcome to fdisk (util-linux 2.25.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Imprima a tabela de partição atual para encontrar o setor inicial:

Command (m for help): p
Disk /dev/mmcblk0: 7.2 GiB, 7744782336 bytes, 15126528 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xca52207f

Device         Boot Start     End Sectors  Size Id Type
/dev/mmcblk0p1 *     8192 6963199 6955008  3.3G 83 Linux

O valor do campo Start é o setor inicial da partição de destino. Ele deve estar listado com o mesmo nome de partição da Etapa 1, com um Type de Linux . Na saída acima, o setor inicial é 8192 .

Exclua a partição existente:

Command (m for help): d
Selected partition 1
Partition 1 has been deleted.

Crie a nova partição, usando um número de partição 1, o mesmo setor inicial da partição anterior ( 8192 neste exemplo) e um tamanho 1 GB menor que o tamanho do cartão SD. Por exemplo, se estiver usando um cartão SD de 8 GB, especifique um tamanho de +7G . Para um cartão SD de 16 GB, especifique um tamanho de +15GB .

Command (m for help): n
Partition type
p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-15126527, default 2048): 8192
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (8192-15126527, default 15126527): +7G

Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 7 GiB.

As versões mais recentes do fdisk solicitam que você apague a assinatura ext4 disco antigo. Não apague esta assinatura. Caso contrário, os dados são corrompidos e a imagem inteira se torna inútil.
```
Partition #1 contains a ext4 signature.

Do you want to remove the signature [Y]/No: n
```

Escreva a nova tabela de partição no disco e feche o fdisk :

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Re-reading the partition table failed.: Device or resource busy

The kernel still uses the old table. The new table will be used at the next
reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8).

Etapa 3: redimensionar o sistema de arquivos

Use resize2fs para redimensionar o sistema de arquivos de imagem para o tamanho da partição recém-expandida. Essa ferramenta expande ou reduz um sistema de arquivos.

Reinicie o BBB.

Algumas imagens podem gerar um erro fsck após a reinicialização. fsck é executado automaticamente na inicialização e verifica a consistência do sistema de arquivos.

 Loading, please wait...
[    4.873285]  remoteproc1: failed to load am335x-pru0-fw
[    4.918852]  remoteproc1: request_firmware failed: -2
[    4.924046] pru-rproc 4a334000.pru0: rproc_boot failed
[    5.052414]  remoteproc1: failed to load am335x-pru1-fw
[    5.069652]  remoteproc1: request_firmware failed: -2
[    5.074889] pru-rproc 4a338000.pru1: rproc_boot failed
fsck: error 2 (No such file or directory) while executing fsck.ext4 for /dev/mmcblk0p1
fsck exited with status code 8

Se você receber esse erro, ignore-o e aguarde cerca de 20 segundos para que o prompt de login apareça.

Efetue login como root :
```
sudo bash
```

Redimensione o sistema de arquivos para a partição de destino:

 root@beaglebone:/home/debian# resize2fs /dev/mmcblk0p1
resize2fs 1.43 (17-May-2016)
Filesystem at /dev/mmcblk0p1 is mounted on /; on-line resizing required
old_desc_blocks = 1, new_desc_blocks = 1
The filesystem on /dev/mmcblk0p1 is now 1835008 (4k) blocks long.

Reinicie o BBB.
Se você encontrou o problema fsck , recrie o initramfs , que é o sistema de arquivos RAM inicial usado quando o Linux é inicializado.
```
sudo update-initramfs -u
update-initramfs: Generating /boot/initrd.img-4.4.54-ti-r93
```
Reinicie o BBB. Ele deve inicializar sem o erro fsck .

Construa e instale o OTBR

Consulte Build and Configuration para obter instruções sobre como construir e instalar o OTBR.

Clonar um cartão SD reconfigurado (opcional)

Um cartão SD reconfigurado com a partição redimensionada do Linux para BBB pode ser clonado para facilitar a distribuição.

O problema: muitas ferramentas da GUI leem todo o cartão SD - incluindo a área livre após o final da partição e até o último setor - e não oferecem uma maneira de ler apenas uma parte da imagem. Cada cartão SD possui um número diferente de setores bons e ruins, e o tamanho total de bytes do novo cartão SD pode ser menor (7,9999 GB) do que a imagem redimensionada (8,0 GB). Nesse caso, a imagem redimensionada não pode caber no novo cartão SD.

A solução: use um tamanho de partição um pouco menor que o tamanho total do cartão SD. O procedimento Expandir imagem do cartão SD usa +7G como o novo tamanho da partição para um cartão SD de 8 GB. Isso produz uma imagem pequena o suficiente para caber com segurança em qualquer cartão SD de 8 GB comparável (independentemente de setores defeituosos) e ainda ser grande o suficiente para criar e instalar o OTBR.

Use o setor final da partição de dados para calcular o tamanho inteiro de bytes da "imagem de dados" e truncar o arquivo IMG nesse deslocamento de bytes. O método mais simples é usar o comando truncate . O comando truncate é uma ferramenta de linha de comando padrão do Unix e também está presente na distribuição do MSYS para Windows-Git Bash.

Como root , execute o fdisk no dispositivo (cartão SD):

 root@beaglebone:/home/debian# fdisk /dev/mmcblk0

Welcome to fdisk (util-linux 2.25.2).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.

Imprima a tabela de partição atual para encontrar o setor final:

 Command (m for help): p
Disk /dev/mmcblk0: 7.2 GiB, 7744782336 bytes, 15126528 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xca52207f

Device         Boot Start      End  Sectors Size Id Type
/dev/mmcblk0p1       8192 14688255 14680064   7G 83 Linux

Neste exemplo, o setor final é 14688255 .

Saia do fdisk e calcule o tamanho total da imagem:
1. A última partição termina no setor 14688255 .
2. Cada setor tem 512 bytes.
3. O setor inicial de um cartão SD é sempre 0 . Adicione 1 byte para contabilizar este setor.
4. O tamanho total é: (14688255 + 1) * 512 = 7520387072
Leia a imagem do cartão SD em um arquivo .img , usando uma ferramenta como Etcher ou Win32 Disk Imager .

Trunque o arquivo de imagem para o tamanho total calculado:

 root@beaglebone:/home/debian# truncate -s 7520387072  myimage.img

Copie o arquivo de imagem truncado para outros cartões SD para distribuição.