上野家のホームページ - 資料室バックアップ : PC/RaspberryPi/USBディスプレイを使うのソース

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PC/RaspberryPi/USBディスプレイを使うへ行く。
* USBディスプレイを使う [#x16fb237]
DisplayLink社は，USBグラフィックアダブタを開発・販売していて，結構多くのUSB接続型ディスプレイ製品に組み込まれている。~
センチュリー社のLCD-8000が，このアダプタが組み込まれているかは確証はないですが，おそらくそうだと思います。

そこで，DisplayLink社のアダプタをRaspberry Pi3とかで使用できるようにする方法です。

DisplayLinkのUSBグラフィックアダプタは，最近のRaspbianのカーネルでは最初からモジュールとしてビルドされているようだ。~
古いRaspbianのカーネルでは，無効の状態でビルドされているのでそのままでは使用できない。~

もしUSBディスプレイを指してカーネルがデバイスを認識しない場合は，RaspbianのカーネルをUSBグラフィックアダプタを有効にして，ビルドし直す必要がある。~
この場合は，以下のカーネルをUSBディスプレイを有効にしてビルドする必要がある。~
認識していれば，カーネルのビルドする必要はない。

* カーネルをビルドする場合 [#g4a80457]

** カーネルのクロスコンパイル環境を用意する [#xd500951]
Raspberry Pi3とかでセルフビルドすると時間が結構掛かるので，クロス・コンパイルをしてみる。~
試しに，Windows10のWSLでのUbuntu 18.0.4上でクロスコンパイルしてみた。

WSLのUbuntuにログイン後，ビルドに必要ないろいろなツールをインストールする。
 $ sudo apt install build-essential libncurses5-dev device-tree-compiler trace-cmd git bc gperf bison flex libtool autoconf automake
使わないものも入れておいた。

ARMプロセッサー用のToolchainをインストールする。
 $ sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf

** Raspbianで使用されているカーネルのソースコードを取得して，カーネルビルドするための設定を行う [#z6d6bd77]
まず，Raspbianのカーネルソースを取得します。
 $ mkdir rpi
 $ cd rpi
 $ git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/linux -b rpi-4.9.y
 
標準のRaspberry Pi3の設定を.configにコピーして，設定メニューを表示してビルド・オプションを編集する。
 $ cd linux
 $ KERNEL=kernel7
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- bcm2709_defconfig
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
設定メニューが表示されたら，
- Device Driversを選んでリターンを押す~
- Graphics Supportを選択する~
- Support for Framebuffer supportを選択する~
- Displaylink USB Framebuffer supportを選択して，スペースキーで有効化（M）する~
Mで，モジュール化するように設定している。
- Escキーを数回押して，最後に設定状態をファイルに保存して終了する~

設定ファイルは，.configファイルに保存される。

** カーネルをビルドする [#a9fb33a4]
カーネルをビルドする。
 $ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- zImage modules dtbs
結構時間がかかる。

ビルドが正常に終了すると，''arch/arm/boot/''に''zImage''（カーネルのイメージファイル）やカーネルモジュールが作成される。
 $ ls arch/arm/boot/
 Image  Makefile  bootp  compressed  dts  install.sh  zImage;

以下のスクリプトで，カーネルなどが含んだtarボールを作成する。
 set -x
 export KERNEL_RELEASE=`cat include/config/kernel.release`
 export INSTALL_MOD_PATH=../$KERNEL_RELEASE
 mkdir -p ../$KERNEL_RELEASE/boot/overlays
 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-  modules_install
 scripts/mkknlimg arch/arm/boot/zImage ../$KERNEL_RELEASE/boot/kernel.img
 cp arch/arm/boot/dts/*.dtb ../$KERNEL_RELEASE/boot/
 cp arch/arm/boot/dts/overlays/*.dtbo ../$KERNEL_RELEASE/boot/overlays/
 cd ..
 tar cvjf $KERNEL_RELEASE.tar.bz2 $KERNEL_RELEASE/
上のディレクトリに，4.xx.yy.tar.bz2ファイルが出来る。

** Raspberry Piに作成したファイルを移す [#a3439eff]
Raspberry Piに作成したファイルをコピーする。
 $ scp 4.xx.yy.tar.bz2 xxxxxx@yyyyy.zzzzz:/home/yuji
のようにしてファイルをコピーする。（どんなやり方でもOK）

Raspberry Piにログインして，現在使用しているカーネル・イメージをバックアップしておく。
 # cp /boot/kernel7.img /boot/kernel7-backup.img

カーネルモジュールをインストールする。
 # tar xvzf 4.xx.yy.tar.bz2
 # modules_install 

デバイスツリーオーバーレイのインストール
 # cp arch/arm/boot/dts/overlays/*.dtbo /boot/overlays/
 # cp arch/arm/boot/dts/overlays/README /boot/overlays/

カーネルのインストール
 # cp arch/arm/boot/zImage /boot/kernel7.img

Raspberry Pi3を再起動する。
 # reboot

* USBディスプレイの確認と設定 [#kcad4175]
Raspberry Piが起動したら，次のようにしてUSBディスプレイ（DisplayLink社のアダプタ）を認識しているか確認する。
 # dmesg | grep DisplayLink
 xxxxxxxxxxxxxxxxx
たぶん，Manufacturer: DisplayLink とか表示されていれば認識している。

USBディスプレイのデバイスファイルは，/dev/fb1になると思う。/dev/f0は，HDMIディスプレイ。~
このデバイスに対して表示するようにすればいいと思う。~
X WindowでこのUSBディスプレイに表示するには，''/usr/share/X11/xorg.conf.d/60-plugable.conf''ファイルを以下のように作成する。
 Section "Device"
   Identifier "displaylink" 
   driver "fbdev" 
   Option "fbdev" "/dev/fb1" 
   Option "ShadowFB" "off"
 EndSection 
 Section "Monitor" 
   Identifier "monitor" 
 EndSection
 Section "Screen"
   Identifier "screen"
   Device "displaylink"
   Monitor "monitor"
 EndSection
 
 Section "ServerLayout" 
   Identifier "default" 
   Screen 0 "screen" 0 0
 EndSection

この後，startxしたりリブートしたりすれば，USBディスプレイに画面が表示される。