È richiesta la connessione a internet per i componenti software necessari.

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1 Toolchain per ARM in ambiente GNU/Linux Stefano Salvatori - marzo 2013 Introduzione Nella guida che segue verrà presentata la procedura d'installazione di una toolchain completa per microcontrollori basati su ARM. La toolchain è composta da software open source: compilatore e debugger GNU, ambiente integrato di sviluppo Eclipse e gestore dell'interfaccia JTAG openocd. I principali componenti utilizzati sono: - compilatore gcc debugger gdb openocd Eclipse Indigo Il processo di installazione si articola attraverso i seguenti passi: 1) aggiornamento del sistema perativo GNU/Linux 2) installazione di openocd 3) installazione di gcc e gdb 4) installazione di Eclipse. È richiesta la connessione a internet per i componenti software necessari. Le prove di installazione della toolchain sono state effettuate in ambienti ex-novo Ubuntu 9.10 e 10.10, e Xubuntu LTS e 12.10, tutte edizioni desktop. Aggiornamento Linux Il primo passo consente di aggiornare e integrare il pacchetto di base con alcune librerie necessarie ai vari componenti della toolchain. I comandi sono stati raccolti in uno script (vedi più avanti) da eseguire come sudo per i necessari diritti d'accesso (questo vale anche per gli altri script che seguono). Per l'esecuzione da riga di comando basterà aprire un terminale e digitare il codice: sudo apt-get update sudo apt-get install build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev patch texinfo libreadline5-dev gawk default-jre m4 libgmp3c2 Alcuni comandi potrebbero risultare ridondanti; è conveniente comunque, durante l'installazione, seguire i risultati presentati nella finestra del terminale per intercettare prima possibile eventuali problemi. Poiché è preferibile sapere cosa si installa, passiamo a una veloce panoramica delle librerie selezionate: build-essential: insieme di pacchetti di base per la ricompilazione di parte del sistema di sviluppo Linux; zlib1g-dev: strumenti di sviluppo per libreria di compressione; libncurses5-dev: strumenti di sviluppo per le librerie condivise di gestione

2 del terminale; patch: libreria di creazione di patch per aggiornamento di programmi; texinfo: sistema documentale che usa un singolo file sorgente per produrre sia informazioni in linea sia documenti per la stampa; libreadline5-dev: strumenti di sviluppo per librerie di gestione della riga di comando readline e history; gawk: linguaggio per la ricerca e l'elaborazione di modelli di testi; default-jre: libreria runtime standard o compatibile; m4: libreria utilizzata da gmp (GNU MP, una libreria aritmetica di precisione arbitraria) libgmp3c2: libreria di programmazione per l'aritmetica a precisione arbitraria (necessaria per la compilazione dei progetti). Per i più pigri è possibile scaricare lo script di aggiornamento Linux ( system_update.sh). Per la sua esecuzione, controllare che lo script sia eseguibile (usando il tasto destro del mouse, selezionare Proprietà e controllare che in Permessi sia spuntata la casella Consentire l'esecuzione del file come programma ). Aprire un terminale nel percorso ove è stato salvato il file e lanciarlo digitando: sudo./system_update.sh. Installazione di OpenOCD Per tale passo è richiesta l'installazione preventiva del pacchetto libusb-dev, ovvero degli strumenti di sviluppo per la libreria di programmazione delle periferiche USB; successivamente, dato l'utilizzo da parte nostra dell'interfaccia JTAG Amontec basata su chip FTDI, viene installata la libreria open source libfti-dev, contenente gli strumenti di sviluppo alternativi alla libreria proprietaria di FTDI. A tal proposito è bene leggere quanto riportato sul sito circa l'inclusione della libreria proprietaria FTDI libftd2xx in applicazioni open source (licensing violations su Da terminale: sudo apt-get install libusb-dev sudo apt-get install libftdi-dev Dopo l'installazione delle librerie, scarichiamo la versione più recente di OpenOCD ormai disponibile nella repository ufficiale di Ubuntu. Per questo basterà accedere a Ubuntu Software Center dal Menù Applicazioni e inserire nella casella di ricerca la parola openocd. Una volta che viene individuato il pacchetto, premere il tasto Installa. In alternativa possiamo sempre eseguire la medesima operazione da terminale, digitando: sudo apt-get install openocd Sempre per i più pigri, le operazioni descritte possono essere svolte lanciando lo script install_openocd.sh (scarica lo script d'installazione openocd) seguendo i passi descritti per lo script di aggiornamento di Linux. Installazione gcc/gdb Il passo d'installazione di gcc e gdb è il più complesso e si basa su uno script di Michael Fischer ( ideato per installare la toolchain sotto Windows,

3 modificato in alcune parti. In particolare: - gli script prima di uscire per un eventuale errore attendono l'input da tastiera; - il sorgente gcc è stato preso come file completo e non diviso in gcc-core e gcc-gpp; - è stata ripristinata la patch a newlib; - è stata eliminata la flag D USE_MINGW_ACCESS; - è stato preinstallato il pacchetto m4 con apt-get install, per compilare gmp (vedi sopra, Aggiornamento Linux); - il pacchetto binutils è stato configurato con --disable-werror - il pacchetto gdb è stato configurato con --disable-werror - lo script strip è stato modificato srotolando il ciclo for L'installazione prevede il download dei seguenti pacchetti software: binutils gcc newlib expat gdb-6.8 gmp mpfr alcuni dei quali, ad oggi, risulteranno certamente non più disponibili e sostituiti con pacchetti più recenti. Poiché l'aggiornamento anche di un singolo pacchetto prevede spesso la riconfigurazione anche di altre parti della toolchain, è stato preparato un archivio unico (cartella install fornita a lezione) con la toolchain completa di gcc/gdb. L'archivio contiene i file di configurazione di OpenOCD predisposti per alcune schede di sviluppo basate su ARM. Con poche modifiche, comunque, è possibile adattare la configurazione ad altre schede con micro diversi. La cartella install può essere copiata in qualunque punto si desideri (per esempio, per il sistema disponibile come Live su USB_PEN la cartella si trova sulla Scrivania). Nel paragrafo successivo verrà descritto l'aggiornamento del path di sistema affinché i diversi programmi possano essere trovati dal sistema operativo stesso. NOTA: Spesso nel trasferimento della cartella da un supporto a un altro, il sistema operativo, per sicurezza, elimina il permesso di poter eseguire diversi file come programmi. Se non si provvede a un loro ripristino, ovviamente, durante l'uso della toolchain saranno inviati diversi messaggi che segnaleranno l'inesistenza degli eseguibili richiesti. Per verificare tale eventualità, aprire la cartella install e, ad esempio, la sottocartella bin e si selezioni col tasto destro del mouse uno dei file che dovrebbero essere eseguibili (come ad esempio arm-elf-as ) e vedere se nei Permessi è spuntata la voce Consentire l'esecuzione del file come programma. Nel caso in cui ciò non sia verificato (si potrà notare che questo si ha per tutti i file eseguibili) si proceda come descritto qui di seguito. Aprire un terminale nella directory in cui è stata copiata la cartella install e digitare: chmod -R +x install/*

4 con cui indichiamo la modifica della proprietà di tutti i file della cartella install ('install/*') come eseguibili ('+x') in modo ricorsivo ('-R') così da applicare l'operazione in tutte le sottocartelle presenti in install. Aggiornamento del PATH di sistema e dell'elenco degli utenti sudo Avviare un terminale e spostarsi nella cartella /etc, directory che contiene tutti i file di configurazione del sistema GNU/Linux. Lanciare sudo nano environment e si osservi che è presente il testo: PATH= /usr/local/sbin:/usr/local/bin... Dentro il testo racchiuso tra virgolette aggiungere: :/home/utente/scrivania/install/bin (ovviamente ad UTENTE andrà sostituito il nome registrato al momento dell'installazione di Linux) oppure il percorso che corrisponde a dove è stata salvata la propria cartella install/bin. Salvare con Ctrl-o e uscire con Ctrl-x. Dobbiamo inoltre modificare l'elenco degli utenti che possono usare il comando sudo. A tale fine, sempre nella cartella /etc, lanciamo nuovamente l'editor digitando: sudo nano sudoers alla fine del file dobbiamo aggiungere le seguenti righe: <UTENTE> ALL=(ALL) NOPASSWD:/usr/local/bin/openocd <UTENTE> ALL=(ALL) NOPASSWD:/home/<UTENTE>/Scrivania/install/bin/arm-elf-gdb al solito, al posto di <UTENTE> andrà digitato il nome della propria login e il corretto percorso per il file install/bin/arm-elf-gdb che dipenderà da quello scelto per la propria cartella install. Affinché le modifiche abbiano effetto è necessario riavviare il computer. Installazione di Eclipse Indigo L'installazione di Eclipse non è una vera e propria installazione. Conviene scaricare direttamente il pacchetto Eclipse IDE for C/C++ Developers all'indirizzo: -components/indigosr2 direttamente dal sito ufficiale di Eclipse e scompattarlo. Il programma Eclipse potrà essere eseguito aprendo la cartella e lanciando l'eseguibile eclipse.

5 La cartella scompattata può essere spostata in qualunque punto dell'hard-disk senza avere la necessità di modificare il path di sistema. Per aggiungere la funzionalità di debug Embedded CDT è necessario scaricare un plug-in di Zylin mediante la seguente procedura: - avviare Eclipse facendo doppio click sul corrispondente file eseguibile nella cartella Eclipse; - accedere al menù Help selezionando il comando Install New Software... nella list box Work with: digitare l'indirizzo - selezionare con il segno di spunta il pacchetto proposto (attualmente ) - completare l'installazione col tasto Next, accettando i suoi termini di utilizzo.