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如何使用Fedora IoT点亮LED灯

发布时间:2019-01-12 03:47:14 所属栏目:Windows 来源:Alessio Ciregia
导读:如果你喜欢 Fedora、容器,而且有一块树莓派,那么这三者结合操控 LED 会怎么样?本文介绍的是 Fedora IoT,将展示如何在树莓派上安装预览镜像。还将学习如何与 GPIO 交互以点亮 LED。 什么是 Fedora IoT? Fedora IoT 是当前 Fedora 项目的目标之一,计划
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 如何使用Fedora IoT点亮LED灯

如果你喜欢 Fedora、容器,而且有一块树莓派,那么这三者结合操控 LED 会怎么样?本文介绍的是 Fedora IoT,将展示如何在树莓派上安装预览镜像。还将学习如何与 GPIO 交互以点亮 LED。

什么是 Fedora IoT?

Fedora IoT 是当前 Fedora 项目的目标之一,计划成为一个完整的 Fedora 版本。Fedora IoT 将是一个在 ARM(目前仅限 aarch64)设备上(例如树莓派),以及 x86_64 架构上运行的系统。

如何使用Fedora IoT点亮LED灯

Fedora IoT 基于 OSTree 开发,就像 Fedora Silverblue 和以往的 Atomic Host。

下载和安装 Fedora IoT

官方 Fedora IoT 镜像将和 Fedora 29 一起发布。但是在此期间你可以下载 基于 Fedora 28 的镜像 来进行这个实验。(LCTT 译注:截止至本译文发布,Fedora 29 已经发布了,但是 IoT 版本并未随同发布,或许会在 Fedora 30 一同发布?)

你有两种方法来安装这个系统:要么使用 dd 命令烧录 SD 卡,或者使用 fedora-arm-installer 工具。Fedora 的 Wiki 里面提供了为 IoT 设置物理设备 的更多信息。另外,你可能需要调整第三个分区的大小。

把 SD 卡插入到设备后,你需要创建一个用户来完成安装。这个步骤需要串行连接或一个 HDMI 显示器和键盘来与设备进行交互。

当系统安装完成后,下一步就是要设置网络连接。使用你刚才创建的用户登录系统,可以使用下列方式之一完成网络连接设置:

  • 如果你需要手动配置你的网络,可能需要执行类似如下命令,需要保证设置正确的网络地址:

    1. $ nmcli connection add con-name cable ipv4.addresses
    2. 192.168.0.10/24 ipv4.gateway 192.168.0.1
    3. connection.autoconnect true ipv4.dns "8.8.8.8,1.1.1.1"
    4. type ethernet ifname eth0 ipv4.method manual
  • 如果你网络上运行着 DHCP 服务,可能需要类似如下命令:

    1. $ nmcli con add type ethernet con-name cable ifname eth0

Fedora 中的 GPIO 接口

许多关于 Linux 上 GPIO 的教程都关注传统的 GPIO sysfis 接口。这个接口已经不推荐使用了,并且上游 Linux 内核社区由于安全和其他问题的缘故打算完全删除它。

Fedora 已经不将这个传统的接口编译到内核了,因此在系统上没有 /sys/class/gpio 这个文件。此教程使用一个上游内核提供的一个新的字符设备 /dev/gpiochipN 。这是目前和 GPIO 交互的方式。

为了和这个新设备进行交互,你需要使用一个库和一系列命令行界面的工具。常用的命令行工具比如说 echocat 在此设备上无法正常工作。

你可以通过安装 libgpiod-utils 包来安装命令行界面工具。python3-libgpiod 包提供了相应的 Python 库。

使用 Podman 来创建一个容器

Podman 是一个容器运行环境,其命令行界面类似于 Docker。Podman 的一大优势是它不会在后台运行任何守护进程。这对于资源有限的设备尤其有用。Podman 还允许您使用 systemd 单元文件启动容器化服务。此外,它还有许多其他功能。

我们使用如下两步来创建一个容器:

  1. 创建包含所需包的分层镜像。
  2. 使用分层镜像创建一个新容器。

首先创建一个 Dockerfile 文件,内容如下。这些内容告诉 Podman 基于可使用的最新 Fedora 镜像来构建我们的分层镜像。然后就是更新系统和安装一些软件包:

  1. FROM fedora:latest
  2. RUN dnf -y update
  3. RUN dnf -y install libgpiod-utils python3-libgpiod

这样你就完成了镜像的生成前的配置工作,这个镜像基于最新的 Fedora,而且包含了和 GPIO 交互的软件包。

现在你就可以运行如下命令来构建你的基本镜像了:

  1. $ sudo podman build --tag fedora:gpiobase -f ./Dockerfile

你已经成功创建了你的自定义镜像。这样以后你就可以不用每次都重新搭建环境了,而是基于你创建的镜像来完成工作。

使用 Podman 完成工作

为了确认当前的镜像是否就绪,可以运行如下命令:

  1. $ sudo podman images
  2. REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
  3. localhost/fedora gpiobase 67a2b2b93b4b 10 minutes ago 488MB
  4. docker.io/library/fedora latest c18042d7fac6 2 days ago 300MB

现在,启动容器并进行一些实际的实验。容器通常是隔离的,无法访问主机系统,包括 GPIO 接口。因此需要在启动容器时将其挂载在容器内。可以使用以下命令中的 -device 选项来解决:

  1. $ sudo podman run -it --name gpioexperiment --device=/dev/gpiochip0 localhost/fedora:gpiobase /bin/bash

运行之后就进入了正在运行的容器中。在继续之前,这里有一些容器命令。输入 exit 或者按下 Ctrl+D 来退出容器。

(编辑:上饶站长网)

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