Board Support Package (BSP) 이해

Board Support Package (BSP) 이해

임베디드 시스템 개발에서 Board Support Package (BSP)는 필수적인 요소 중 하나입니다. 이번 포스팅에서는 BSP의 개념, 중요성, 그리고 기존 BSP를 수정하거나 새로운 BSP를 작성하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 이를 통해 Rockchip RK3399 시스템을 기준으로 실질적인 BSP 작성 과정을 살펴보겠습니다.

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1. BSP란 무엇인가?

BSP(Board Support Package)는 특정 하드웨어 보드에서 운영 체제를 실행하기 위해 필요한 소프트웨어 계층입니다. BSP는 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:

• 부트로더(Bootloader): 시스템을 초기화하고 커널을 로드하는 역할을 합니다. 예: U-Boot
• 디바이스 드라이버(Device Drivers): 보드의 하드웨어를 제어하는 커널 모듈
• 보드 초기화 코드(Board Initialization Code): 보드의 핀 설정, 클럭 초기화 등 하드웨어 초기화를 담당
• 디바이스 트리(Device Tree): 하드웨어 구성 정보를 커널에 전달

BSP는 하드웨어와 운영 체제(OS) 간의 다리 역할을 하며, BSP가 없다면 OS는 하드웨어를 제대로 인식하고 제어할 수 없습니다.

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2. BSP가 왜 중요한가?

BSP의 중요성은 다음과 같은 이유에서 비롯됩니다:

1. 하드웨어 추상화: BSP는 하드웨어 의존성을 줄이고 소프트웨어 개발자가 하드웨어 세부 사항을 몰라도 개발할 수 있게 합니다.
2. 부팅 프로세스 관리: 부트로더와 초기화 코드를 통해 시스템 부팅을 원활하게 지원합니다.
3. 디바이스 드라이버 관리: 보드에 필요한 모든 드라이버를 포함하여 하드웨어 제어를 가능하게 합니다.
4. 이식성 제공: 동일한 BSP를 사용하면 동일한 하드웨어 보드에서 다른 OS를 실행하거나, 다른 하드웨어 보드에서 동일한 OS를 실행할 수 있습니다.

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3. 기존 BSP 수정하기

3.1 BSP 수정 시 확인 사항

기존 BSP를 수정하기 전에 다음 사항을 검토해야 합니다:

• 디바이스 트리: 새로운 하드웨어가 추가되었는지 확인
• 드라이버: 기존 드라이버가 새 하드웨어와 호환되는지 확인
• 부트로더: 추가적인 초기화가 필요한 경우 수정 필요

3.2 Rockchip RK3399의 디바이스 트리 수정 예제

다음은 RK3399 보드에서 새로운 UART 포트를 추가하는 디바이스 트리 수정 예제입니다:

&uart2 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&uart2_pins>;
};

pinctrl {
    uart2_pins: uart2-pins {
        mux {
            pins = "UART2_TX", "UART2_RX";
            function = "uart2";
        };
    };
};

• &uart2: UART2의 디바이스 노드를 활성화
• status = "okay";: 해당 디바이스를 활성화함을 의미
• pinctrl: 핀 설정 정보 추가

디바이스 트리 수정 후에는 새로운 디바이스 트리를 빌드하여 적용해야 합니다:

dtc -I dts -O dtb -o rk3399-uart2.dtb rk3399-uart2.dts
cp rk3399-uart2.dtb /boot/dtb/

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4. 새로운 BSP 작성하기

4.1 BSP 작성 흐름

1. 부트로더 설정: U-Boot와 같은 부트로더 초기화 코드 작성
2. 디바이스 트리 구성: 보드의 하드웨어 구조를 정의
3. 커널 설정 및 빌드: 하드웨어에 필요한 커널 옵션 설정
4. 파일 시스템 구성: 루트 파일 시스템 생성

4.2 Rockchip RK3399 BSP 작성 예제

부트로더 설정

RK3399에서 U-Boot를 설정하는 기본 과정:

git clone https://github.com/u-boot/u-boot.git
cd u-boot
make rk3399_defconfig
make

커널 빌드

1. 소스 코드를 클론합니다:

git clone https://github.com/rockchip-linux/kernel.git
cd kernel
git checkout rk3399-linux

2. 커널 설정을 로드하고 수정합니다:

make ARCH=arm64 rockchip_defconfig
make ARCH=arm64 menuconfig

3. 커널을 빌드합니다:

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- -j$(nproc)

4. 빌드된 커널 이미지를 보드에 배포합니다:

cp arch/arm64/boot/Image /boot/

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5. 결론

이번 포스팅에서는 BSP의 개념, 중요성, 그리고 Rockchip RK3399 보드를 기준으로 BSP를 수정하고 작성하는 방법을 살펴보았습니다. BSP는 임베디드 시스템의 핵심 구성 요소로, 이를 잘 이해하고 활용하면 하드웨어와 소프트웨어 간의 통합을 원활하게 할 수 있습니다.