Tìm hiểu cách xây dựng hệ thống Linux sẵn sàng sản xuất cho Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5)

Có hình ảnh tùy chỉnh, cập nhật A/B và cung cấp tự động.

Tìm hiểu cách xây dựng hệ thống Linux sẵn sàng sản xuất cho Raspberry Pi Compute Module 5 (CM5) — có hình ảnh tùy chỉnh, cập nhật A/B và cung cấp tự động.

Raspberry Pi Compute Module 5 mang lại hiệu suất nhúng nghiêm túc - PCIe, NVMe, LPDDR4X và nền tảng BSP vững chắc. Tuy nhiên, việc chuyển từ bo mạch phát triển sang môi trường Linux cấp sản xuất, có thể bảo trì sẽ đưa ra những thách thức mới: tùy chỉnh hình ảnh, cung cấp và cập nhật qua mạng (OTA) đáng tin cậy.

Mô-đun điện toán 5 bo mạch IO

Trong loạt bài này, chúng ta sẽ khám phá cách tạo ra một hệ thống Linux tinh gọn, có thể tái tạo cho CM5 mà không cần sử dụng Yocto. Thay vì xây dựng toàn bộ bản phân phối từ đầu, chúng tôi sẽ sử dụng các công cụ và quy trình làm việc thực tế — cho thấy cách rpi-image-gen có thể tạo hình ảnh tùy chỉnh, cách bố cục A/B rootfs cho phép cập nhật an toàn, cách rpi-sb-provisioner tự động thiết lập thiết bị và cách SWUpdate quản lý phân phối chương trình cơ sở tại hiện trường.

Mỗi bài viết cung cấp một cái nhìn tổng quan về kỹ thuật về các thành phần thiết yếu - không phải là một sản phẩm hoàn chỉnh, mà là một bản đồ của hệ sinh thái. Bạn sẽ tìm hiểu vị trí phù hợp của mỗi công cụ, những vấn đề mà nó giải quyết và cách kết hợp chúng thành một quy trình xây dựng và cập nhật linh hoạt cho các dự án dựa trên CM5 của riêng bạn.

Vào cuối loạt bài này, bạn sẽ hiểu cách phát triển từ một hình ảnh Raspberry Pi OS có sẵn thành một nền tảng nhúng có kiểm soát, có thể nâng cấp - mà không có sự phức tạp của Yocto hoặc Buildroot.

Giới thiệu — Từ hệ điều hành chứng khoán đến nền tảng sản xuất

Khám phá lý do tại sao Yocto không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất, đặc biệt là đối với các nhóm nhỏ hoặc chu kỳ sản phẩm có nhịp độ nhanh. Chúng tôi sẽ giới thiệu một cách tiếp cận mô-đun thực tế được xây dựng trên nền tảng Raspberry Pi OS quen thuộc.

Những điểm chính:

  • Tại sao "sẵn sàng sản xuất" không chỉ có nghĩa là khởi động
  • Những thách thức khi sử dụng Yocto cho các sản phẩm dựa trên Pi
  • Tổng quan về ngăn xếp thay thế: Raspberry Pi OS, rpi-image-gen, dual-rootfs (A / B), cung cấp và SWUpdate
  • Mục tiêu cuối cùng: một đường ống hệ thống có thể tái tạo và bảo trì

Xem: Từ hệ điều hành gốc đến nền tảng sản xuất

Tạo hình ảnh - Tùy chỉnh Raspberry Pi OS với rpi-image-gen

Tìm hiểu cách tạo hình ảnh hệ thống có thể tái tạo mà không cần dựa vào thiết lập Yocto hoặc Buildroot đầy đủ. Bài đăng này giới thiệu rpi-image-gen, một trình tạo hình ảnh tối giản, có thể viết kịch bản để điều chỉnh Raspberry Pi OS cho phù hợp với nhu cầu phần cứng và ứng dụng của bạn.

Những điểm chính:

  • Giải phẫu hình ảnh Raspberry Pi (boot, rootfs, config)
  • Sử dụng rpi-image-gen để lắp ráp và tùy chỉnh hình ảnh
  • Thêm các tệp, dịch vụ và mô-đun hạt nhân tùy chỉnh
  • Tự động hóa các bản dựng cho môi trường CI/CD

Xem: Tùy chỉnh Raspberry Pi OS với rpi-image-gen

Tính mạnh mẽ của hệ thống — Thiết kế bố cục hệ thống tệp gốc A / B

Phân vùng A/B là xương sống của các bản cập nhật và khôi phục hệ thống an toàn. Bài viết này giải thích cách cấu hình và quản lý hai phân vùng gốc, chuyển đổi giữa chúng khi khởi động và chuẩn bị cho các cơ chế OTA đáng tin cậy.

Những điểm chính:

  • Sơ đồ phân vùng cho rootfs A/B trên CM5
  • Cấu hình dòng lệnh Bootloader và hạt nhân
  • Quản lý các vị trí đang hoạt động / không hoạt động và theo dõi trạng thái
  • Tích hợp logic cập nhật với systemd và SWUpdate

Xem: Tính mạnh mẽ của hệ thống — Thiết kế bố cục hệ thống tệp gốc A / B

Cung cấp — Tự động hóa khởi động đầu tiên với rpi-sb-provisioner

Cung cấp là nơi phần mềm gặp phần cứng. Chúng ta sẽ khám phá rpi-sb-provisioner như một công cụ nhẹ để khởi tạo các thiết bị mới, chèn cấu hình và đăng ký chúng một cách an toàn với các dịch vụ phụ trợ.

Những điểm chính:

  • Vai trò của việc cung cấp trong các hệ thống nhúng
  • Sử dụng rpi-sb-provisioner để thiết lập thông số và danh tính thiết bị
  • Ví dụ về tập lệnh tự động hóa cho lần khởi động đầu tiên
  • Các khái niệm về nhận dạng thiết bị, chứng chỉ và chèn cấu hình

Xem: Provisioning — Tự động khởi động lần đầu với rpi-sb-provisioner

OTA và Vòng đời — Cập nhật phần mềm với SWUpdate

Các bản cập nhật A / B trở nên sống động với SWUpdate, một khuôn khổ mã nguồn mở mạnh mẽ để cung cấp phần mềm một cách an toàn cho các thiết bị trong lĩnh vực này. Bài đăng này cho thấy cách SWUpdate tích hợp với bố cục hình ảnh và phân vùng của bạn để đảm bảo các bản cập nhật là nguyên tử và có thể khôi phục được.

Những điểm chính:

  • Tổng quan về kiến trúc SWUpdate (trình xử lý, trình cập nhật, giao diện web)
  • Tạo và ký gói cập nhật
  • Tích hợp với hệ thống A/B
  • Ví dụ về quy trình cập nhật và khôi phục

Xem: OTA và Vòng đời - Cập nhật phần mềm với SWUpdate

Các bài viết trong loạt bài này

Nguồn