コグノスケ



2023年6月2日

Arduino - まとめリンク

目次: Arduino

一覧が欲しくなったので作りました。

編集者:すずき(2024/02/20 02:49)

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2023年6月13日

DebianのUpgrade

目次: 自宅サーバー

Debianの更新はとても簡単でありがたいですが、セキュリティ強化やらなんやらで毎回やり方が変わりますね。11.7 (bullseye) から12.0 (bookworm) にバージョンアップする方法をメモしておきます。

まずaptのリポジトリ設定はstable指定とします。コードネーム指定は使ったことないので知らないです、たぶん書き換える必要があるはず。単にapt-get updateとdist-upgradeを実行すると下記のように怒られます。

InReleaseが変わっていると怒られる
# apt-get update && apt-get dist-upgrade

取得:1 http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease [147 kB]
取得:2 http://security.debian.org stable-security InRelease [48.0 kB]
取得:3 http://security.debian.org stable-security/main Sources [9,184 B]
取得:4 http://security.debian.org stable-security/main amd64 Packages [17.6 kB]
取得:5 http://security.debian.org stable-security/main Translation-en [7,460 B]
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
N: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Version' value from '11.7' to '12.0'
E: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Codename' value from 'bullseye' to 'bookworm'
N: This must be accepted explicitly before updates for this repository can be applied. See apt-secure(8) manpage for details.

エラーメッセージにあるapt-secureのヘルプを眺めても特に何も書いてなくて悲しいですが、apt-getの説明を見ると --allow-releaseinfo-changeというオプションがあるようです。悲しいことにまだ和訳がなくて英語のままでした……。

apt-getのヘルプ
       --allow-releaseinfo-change
           Allow the update command to continue downloading data from a
           repository which changed its information of the release contained
           in the repository indicating e.g a new major release. APT will fail
           at the update command for such repositories until the change is
           confirmed to ensure the user is prepared for the change. See also
           apt-secure(8) for details on the concept and configuration.

           Specialist options (--allow-releaseinfo-change-field) exist to
           allow changes only for certain fields like origin, label, codename,
           suite, version and defaultpin. See also apt_preferences(5).
           Configuration Item: Acquire::AllowReleaseInfoChange.

(適当訳)
updateコマンドにリリースの情報が変更されたリポジトリ(新たなメジャーリリースなどを示す)からのデータのダウンロード継続を許可します。
ユーザーが確実に変更に対して準備ができるように、変更が確認されるまでは、APTはそのようなリポジトリに対するupdateコマンドを失敗させます。
概念や設定の詳細についてはapt-secure(8) も参照してください。

いくつかのorigin, label, codename, suite, version, defaultpinのようなフィールドに限った変更を許可するための、専門家向けオプション(--allow-releaseinfo-change-field)があります。
apt_preferences(5) も参照してください。
設定項目: Acquire::AllowReleaseInfoChange

私の和訳は若干怪しいですけど、apt-get update --allow-releaseinfo-changeを実行すれば良さそうです。security.debian.orgのInReleaseは、この日記を書く前にallow-releaseinfo-changeをしたせい?なのか、取得にならずヒット(既に更新済み)になっています。気にしないでください。

InReleaseの更新
# apt-get update --allow-releaseinfo-change

取得:1 http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease [116 kB]
ヒット:2 http://security.debian.org stable-security InRelease
116 kBを0秒 で取得しました (252 kB/s)
パッケージリストを読み込んでいます... 完了


# apt-get update && apt-get dist-upgrade

ヒット:1 http://security.debian.org stable-security InRelease
取得:2 http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease [147 kB]
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
N: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Version' value from '11.7' to '12.0'
E: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Codename' value from 'bullseye' to 'bookworm'
N: This must be accepted explicitly before updates for this repository can be applied. See apt-secure(8) manpage for details.

あれ?ダメですね、まだ怒っています。もう一回やってみましょうか。

InReleaseの更新、再び
# apt-get update --allow-releaseinfo-change

取得:1 http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease [147 kB]
取得:2 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/non-free Sources [78.2 kB]
取得:3 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main Sources [9,628 kB]
ヒット:4 http://security.debian.org stable-security InRelease
取得:5 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/contrib Sources [51.2 kB]
取得:6 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main amd64 Packages [8,904 kB]
取得:7 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main Translation-ja [754 kB]
取得:8 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main Translation-en [6,076 kB]
取得:9 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main all Contents (deb) [32.8 MB]
取得:10 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/main amd64 Contents (deb) [11.3 MB]
取得:11 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/contrib amd64 Packages [54.3 kB]
取得:12 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/contrib Translation-en [48.7 kB]
取得:13 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/contrib amd64 Contents (deb) [61.2 kB]
取得:14 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/contrib all Contents (deb) [98.6 kB]
取得:15 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/non-free amd64 Packages [98.5 kB]
取得:16 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/non-free Translation-en [67.2 kB]
取得:17 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/non-free all Contents (deb) [839 kB]
取得:18 http://ftp.jp.debian.org/debian stable/non-free amd64 Contents (deb) [76.4 kB]
71.1 MBを23秒 で取得しました (3,091 kB/s)
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
N: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Version' value from '11.7' to '12.0'
N: Repository 'http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease' changed its 'Codename' value from 'bullseye' to 'bookworm'


# apt-get update && apt-get dist-upgrade

ヒット:1 http://security.debian.org stable-security InRelease
ヒット:2 http://ftp.jp.debian.org/debian stable InRelease
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています... 完了
状態情報を読み取っています... 完了
アップグレードパッケージを検出しています... 完了
(以下略)

今度はうまくいきました。先ほどとの違いは良くわかりませんが、めげずに何回かやった方が良いんでしょうか。

編集者:すずき(2024/01/13 14:29)

コメント一覧

  • hdkさん(2023/06/13 22:57)
    リリースノートのアップグレード手順を見ると時々いろいろとこわいことが書かれているので(特にsystemdが導入された時など)、間違えてアップグレードしないために、stableじゃなくてコードネーム指定で使っています。
  • すずきさん(2023/06/14 14:23)
    私はあまりカスタマイズしていない(SSH, SambaとWebサーバーくらいしか使っていない)のもあって、ぶっ飛んだら直すのさ〜と割と気楽にアップグレードしてしまいます。
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2023年6月16日

cmakeでバイナリをC言語の配列に変換する

目次: C言語とlibc

組み込みソフトなどでバイナリデータをC言語の配列として記述したいときがあります。毎回手で変換するのは面倒ですし、スクリプトや実行バイナリだと移植が面倒(特にWindows)で、意外と悩ましいです。

もしcmakeだけで実装できれば移植の心配はなくなる(cmakeが対応しているプラットフォームに限る)のでは?と思い、試しに作ってみました。変換の本体は下記の関数です。

バイナリからC言語の配列へ変換する関数

function(convert_bin2c input_file output_file c_var_name)
  file(READ ${input_file} BIN_HEX HEX)
  file(SIZE ${input_file} BIN_LEN)

  # Wrap lines per 16bytes
  string(REPEAT ".." 16 REGEX_PAT)
  string(REGEX REPLACE "(${REGEX_PAT})" "\\1\n" BIN_HEX_WRAP ${BIN_HEX})
  string(REGEX REPLACE "([0-9a-f][0-9a-f])" "0x\\1, " BIN_ARRAY ${BIN_HEX_WRAP})

  # C format
  set(C_H_INC "#include <stdint.h>")
  set(C_H_LEN "const size_t ${c_var_name}_len = ${BIN_LEN};")
  set(C_H_DAT "const uint8_t ${c_var_name}_dat[] = {\n${BIN_ARRAY}\n};")

  # Generate header
  file(WRITE ${output_file} "${C_H_INC}\n\n${C_H_LEN}\n${C_H_DAT}\n")
endfunction()

処理の概要は下記のとおりです。cmakeは文法にクセがありすぎて見づらいし書きづらいし最悪ですが、やっていることは難しくありません。

  • file(READ ... HEX): バイナリを16進数変換して読み出し
  • string() 辺り: 16バイトごとに改行を入れ、C言語の記述方式に変換
  • set() 辺り: includeや変数名を追加してファイルに書き出し

なおfile(SIZE) はcmake 3.14、string(REPEAT) はcmake 3.15で追加された機能なので、古すぎるcmakeだと動かないと思います。詳細はcmakeのドキュメントをご確認ください。

例えば下記のように使います。

使い方の例

convert_bin2c(${CMAKE_SOURCE_DIR}/test.bin ${CMAKE_BINARY_DIR}/include/bin.h array_binary)

ソースコードディレクトリ直下のtest.binをビルドディレクトリのinclude/bin.hに変換し、array_binary_dat(配列本体)という名前にします。

動作確認用のコードを作ろう

これだけだと合っているか間違っているか確認しづらいので、動作確認用に簡単なソースコード一式を作りましょう。

動作確認用のCMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(test_bin2c)
enable_language(C)

add_executable(test_bin2c)
target_sources(test_bin2c PRIVATE main.c)
target_include_directories(test_bin2c PRIVATE
  ${CMAKE_BINARY_DIR}/include
  )

function(convert_bin2c input_file output_file c_var_name)
  file(READ ${input_file} BIN_HEX HEX)
  file(SIZE ${input_file} BIN_LEN)

  # Wrap lines per 16bytes
  string(REPEAT ".." 16 REGEX_PAT)
  string(REGEX REPLACE "(${REGEX_PAT})" "\\1\n" BIN_HEX_WRAP ${BIN_HEX})
  string(REGEX REPLACE "([0-9a-f][0-9a-f])" "0x\\1, " BIN_ARRAY ${BIN_HEX_WRAP})

  # C format
  set(C_H_INC "#include <stdint.h>")
  set(C_H_LEN "const size_t ${c_var_name}_len = ${BIN_LEN};")
  set(C_H_DAT "const uint8_t ${c_var_name}_dat[] = {\n${BIN_ARRAY}\n};")

  # Generate header
  file(WRITE ${output_file} "${C_H_INC}\n\n${C_H_LEN}\n${C_H_DAT}\n")
endfunction()

convert_bin2c(${CMAKE_SOURCE_DIR}/test.bin ${CMAKE_BINARY_DIR}/include/bin.h array_binary)

実行ファイル名はtest_bin2cでソースコードはmain.cです。変換対象のバイナリはtest.binとしました。変換後のC言語ソースコードはビルドディレクトリの下のinclude/bin.hとしました。

動作確認用のmain.cとtest.binは下記の通りです。

動作確認用のmain.c

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>

#include <bin.h>

static void dump(const uint8_t *dat, size_t len)
{
	printf("00000000: ");
	for (size_t i = 0; i < len; i++) {
		printf("%02x ", dat[i]);
		if (i % 16 == 7) {
			printf(" ");
		}
		if (i % 16 == 15) {
			printf("\n%08x: ", (int)(i + 1));
		}
	}
	printf("\n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	dump(array_binary_dat, array_binary_len);

	return 0;
}
動作確認用のtest.bin
$ cat test.bin
aaaa
bbbb
cccc
DDDDD
EEEEE
FFFFF

あえて説明するほどでもないですが、main.cは配列を16バイトずつダンプするだけのプログラムです。test.binはこのデータのままでも、お好きなデータに置き換えて試しても良いです。

動作確認しよう

これでビルドできるはずですので、確認します。ビルドツールをNinjaにしたのは私の単なる好みなので、何を使っても良いです。動くはず。

ビルド確認
$ cmake -B build -G Ninja ./

-- The C compiler identification is GNU 12.2.0
-- The CXX compiler identification is GNU 12.2.0
-- Detecting C compiler ABI info
-- Detecting C compiler ABI info - done
-- Check for working C compiler: /usr/lib/ccache/cc - skipped
-- Detecting C compile features
-- Detecting C compile features - done
-- Detecting CXX compiler ABI info
-- Detecting CXX compiler ABI info - done
-- Check for working CXX compiler: /usr/lib/ccache/c++ - skipped
-- Detecting CXX compile features
-- Detecting CXX compile features - done
-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/katsuhiro/share/projects/c/test-cmake-bin2c/build

$ ninja -C build

ninja: Entering directory `build'
[2/2] Linking C executable test_bin2c

生成されたヘッダファイルを確認します。コンパイルは通っているので文法的には間違っていないと思いますが、一応ご紹介ということで。

バイナリから生成したヘッダファイルの例
$ cat build/include/bin.h

#include <stdint.h>

const size_t array_binary_len = 33;
const uint8_t array_binary_dat[] = {
0x61, 0x61, 0x61, 0x61, 0x0a, 0x62, 0x62, 0x62, 0x62, 0x0a, 0x63, 0x63, 0x63, 0x63, 0x0a, 0x44,
0x44, 0x44, 0x44, 0x44, 0x0a, 0x45, 0x45, 0x45, 0x45, 0x45, 0x0a, 0x46, 0x46, 0x46, 0x46, 0x46,
0x0a,
};

変換結果は特に問題なさそうなので、動作確認します。正しく変換できているかどうか、hexdumpの出力と比較します。

実行結果とhexdump -Cとの比較
$ ./build/test_bin2c

00000000: 61 61 61 61 0a 62 62 62  62 0a 63 63 63 63 0a 44
00000010: 44 44 44 44 0a 45 45 45  45 45 0a 46 46 46 46 46
00000020: 0a


$ hexdump -C test.bin

00000000  61 61 61 61 0a 62 62 62  62 0a 63 63 63 63 0a 44  |aaaa.bbbb.cccc.D|
00000010  44 44 44 44 0a 45 45 45  45 45 0a 46 46 46 46 46  |DDDD.EEEEE.FFFFF|
00000020  0a                                                |.|
00000021

動きました。結果も間違ってなさそうです。

思いつく欠点としては、巨大なファイルを扱うとcmakeが遅かったりメモリ食いすぎて死んじゃう気がします。が、cmakeが扱いきれないレベルの巨大配列をソースコードに書くこと自体、設計が間違っていると思うので、処理速度や巨大ファイルの扱いはあまり気にしないことにします。

編集者:すずき(2023/06/20 14:23)

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2023年6月28日

OpenOCDのビルド

目次: OpenOCD

今まで散々OpenOCDを使っておきながら今更感がありますが、OpenOCDをソースコードからビルドする方法のメモです。

環境依存の部分を減らすためUbuntu 20.04 LTSのDockerイメージを起点にします。初めに依存ライブラリの開発用パッケージをインストールします。ドキュメントを生成するならdoxygenなども必要ですが、今回は省略しています。

依存パッケージのインストール
# apt-get install -y git gcc g++ autoconf automake libtool pkg-config make \
    libusb-1.0-0-dev libhidapi-dev libgpiod-dev libftdi1-dev

ソースコードを取得したらbootstrapを実行して(最初の1回だけで良いです)、configureを実行します。configureの最後にどんな設定が有効になったか一覧が出ます。親切で良いですね。

ソースコードの取得〜configureの実行
$ git clone https://git.code.sf.net/p/openocd/code openocd-code

$ cd openocd-code
$ ./bootstrap

(略)

$ ./configure --enable-internal-libjaylink

(略)

OpenOCD configuration summary
--------------------------------------------------
MPSSE mode of FTDI based devices        yes (auto)
ST-Link Programmer                      yes (auto)
TI ICDI JTAG Programmer                 yes (auto)
Keil ULINK JTAG Programmer              yes (auto)
Altera USB-Blaster II Compatible        yes (auto)
Bitbang mode of FT232R based devices    yes (auto)
Versaloon-Link JTAG Programmer          yes (auto)
TI XDS110 Debug Probe                   yes (auto)
CMSIS-DAP v2 Compliant Debugger         yes (auto)
OSBDM (JTAG only) Programmer            yes (auto)
eStick/opendous JTAG Programmer         yes (auto)
Olimex ARM-JTAG-EW Programmer           yes (auto)
Raisonance RLink JTAG Programmer        yes (auto)
USBProg JTAG Programmer                 yes (auto)
Espressif JTAG Programmer               yes (auto)
CMSIS-DAP Compliant Debugger            yes (auto)
Nu-Link Programmer                      yes (auto)
Cypress KitProg Programmer              yes (auto)
Altera USB-Blaster Compatible           yes (auto)
ASIX Presto Adapter                     yes (auto)
OpenJTAG Adapter                        yes (auto)
SEGGER J-Link Programmer                yes (auto)
Bus Pirate                              yes (auto)
Use Capstone disassembly framework      no

基本的にOpenOCDのconfigureは依存ライブラリを発見したら、関連する機能を自動的に有効にしてくれますので、特に何も指定する必要がありません。が、今回は --enable-internal-libjaylinkを指定してOpenOCDが内蔵しているlibjaylinkを使用しています。

なぜかというとOpenOCDはlibjaylink 0.2以降を必要としますが、Ubuntu 20.04が提供するlibjaylink(パッケージ名libjaylink-dev)はバージョンが0.1.0と古く、インストールしてもSEGGER J-Link Programmerの機能がyesにならないためです。

ログを見ていると--enable-internal-libjaylinkはdeprecatedで将来的に使えなくなるという警告が出ており、使えなくなると困ってしまうのですが……、とりあえず使える限りは使いましょう。

configure --enable-internal-libjaylinkを実行したときの警告
(略)

libjaylink configuration summary:
 - Package version ................ 0.3.1
 - Library version ................ 2:0:2
 - Installation prefix ............ /usr/local
 - Building on .................... x86_64-pc-linux-gnu
 - Building for ................... x86_64-pc-linux-gnu

Enabled transports:
 - USB ............................ yes
 - TCP ............................ yes

configure: WARNING: Using the internal libjaylink is deprecated and will not be possible in the future.

(略)

無事configureが成功したらmakeします。バイナリはsrc/ ディレクトリの下に生成されます。

ビルド
$ make

$ ./src/openocd --version

Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-00248-g56fd04832 (2023-06-28-00:00)
Licensed under GNU GPL v2
For bug reports, read
        http://openocd.org/doc/doxygen/bugs.html

うまくいったようです。良かった良かった。

編集者:すずき(2023/09/24 09:18)

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2023年6月30日

OpenOCDで独自のCSRを読みだす

目次: OpenOCD

忘れてしまうので。RISC-Vの独自(もしくは標準に準拠しているものの新しすぎるなど)のCSR(Control and Status Register)を読み出す方法をメモしておきます。GDBでOpenOCDに接続しinfo reg (レジスタ名) とすると内容が読み出せます。

CSRの名前指定で読み出す方法
(gdb) info reg mscratch mepc mcause mtval mip

mscratch       0x0      0
mepc           0x6000c580       1610663296
mcause         0xb      11
mtval          0x0      0
mip            0x880    2176

もう一つの方法としてCSRの番号指定でも読み出せます。csr(番号) という名前になります。番号は10進数で指定するようで、例えばmscratch (0x340) なら832になります。

CSRの番号指定で読み出す方法
(gdb) info reg csr832 csr833 csr834 csr835 csr836

csr832         0x0                 0
csr833         0x6000c580          1610663296
csr834         0xb                 11
csr835         0x0                 0
csr836         0x880               2176

これだけだと名前がわかりにくいだけで特に嬉しくありませんが、これから紹介するOpenOCDの設定と組み合わせると任意のCSRが読み出せるようになって非常に便利です。

NS31を例に

例としてNSITEXE NS31のRNMI CSR(mnscratch, mnepc, mncause, mnstatus(※))を読み出してみましょう。


NS31のResumable NMI CSR

書き起こしておくと0x740 mnscratch, 0x741 mnepc, 0x742 mncause, 0x744 mnstatus です。10進数ですと1856, 1857, 1858, 1860ですね。これらのCSRを読みだそうとしても、OpenOCD側が存在を認識していないためエラーになります。

未対応のCSRの読み出し
(gdb) info reg csr1856

Invalid register `csr1856'

CSRを読むためにOpenOCDを書き換えて再ビルドして……では大変すぎます。そんなお困りごとをOpenOCDもわかっていて救済策が用意されています。

OpenOCDの設定

riscv expose_csrs 1856-1860

この一行を追加してもう一度試すと、

expose_csrsで追加したCSRの読み出し
(gdb) info reg csr1856 csr1857 csr1858 csr1860

csr1856        0x0      0
csr1857        0x180188e        25172110
csr1858        0x80000000       -2147483648
csr1860        0x8      8

無事読み出すことができました。

(※)このレジスタは独自CSRではなくResumable NMIという規格で提案中のレジスタです。が、OpenOCDが未対応という意味では独自レジスタと同じなので、この例で取り上げました。

編集者:すずき(2023/09/24 09:19)

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