สวัสดีเพื่อนๆ ชาว Maker, สาย embedded และเหล่าคนรักชิปจิ๋วทุกคนครับ! 🐧🔥 ถ้าพูดถึงชิปตระกูล ESP32 จากค่าย Espressif ภาพจำเดิมๆ ของเราก็คือไมโครคอนโทรลเลอร์ราคามิตรภาพสำหรับเขียนโค้ดรันงานเล็กๆ ควบคุมเซนเซอร์ หรือทำระบบ Smart Home ใช่ไหมครับ? แต่ลืมภาพเดิมๆ นั้นไปได้เลยครับ เพราะวันนี้ **ชิป ESP32 สามารถรันระบบปฏิบัติการ Linux ได้แล้วครับ!**

ย้อนกลับไปเมื่อช่วงต้นปี ค่าย Espressif ได้เปิดตัวชิป ESP32-S31 Dual-Core RISC-V Microprocessor ออกมา ตามมาด้วยการเปิดตัว ESP32-S31 Development Boards ที่พกพาแรมสูงถึง 16MB PSRAM และจุดเปลี่ยนสำคัญที่สุดคือชิปรุ่นนี้มี **MMU (Memory Management Unit)** ในตัว! ทำให้ล่าสุด Espressif ได้ปล่อยแพ็กเกจซอฟต์แวร์ **ESP Linux BSP (Developer Preview)** ออกมาให้เรา Compile และนำระบบปฏิบัติการ Linux ไปแฟลชรันบนชิป ESP32-S31 ได้จริงอย่างเป็นทางการแล้วครับ!

ส่องโครงสร้างซอฟต์แวร์และเครื่องมือ Buildroot ⚙️📦

การจะสร้างไฟล์อิมเมจระบบปฏิบัติการ Linux บนชิป ESP32-S31 ทาง Espressif ได้เตรียมซอร์สโค้ดและเครื่องมือไว้ให้บน GitHub อย่างเป็นระบบครับ:

• แพ็กเกจหลัก ESP Linux BSP: ซอร์สโค้ดหลักบรรจุอยู่ในคลังโอเพนซอร์ส esp-linux-bsp บน GitHub สำหรับจัดการไฟล์โครงสร้างและบรรจุอิมเมจ
• ระบบประกอบอิมเมจ Buildroot 2025.02: คลัง esp-buildroot-external ช่วยในการสร้าง Root Filesystem และ NOR Boot Stack
• เคอร์เนลพิเศษ Linux 6.18 Fork: พัฒนาและปรับแต่งโครงสร้างเคอร์เนลสำหรับชิป ESP32-S31 โดยเฉพาะบนคลัง espressif/linux บน GitHub

ขั้นตอนการคอมไพล์และแฟลช Linux ลง ESP32-S31 💻⚡

กระบวนการสร้างอิมเมจ Linux บนคอมพิวเตอร์ระบบ Linux (เช่น Ubuntu) มีขั้นตอนหลักๆ ดังนี้ครับ:

1. อัปเดตเครื่องมือ esptool: ต้องใช้อัปเดตเป็น **esptool v5.3.0 ขึ้นไป** (เช่น v5.3.1) ผ่าน `pipx install esptool`
2. ดาวน์โหลดซอร์สโค้ดผ่าน Git: ดึงคลัง Buildroot และคลัง `esp-buildroot-external` มาไว้ในไดเรกทอรีทำงาน
3. สั่งตั้งค่าคอนฟิก Build: รันคำสั่งคอนฟิกบอร์ด NOR Flash ผ่าน `espressif_esp32s31_function_core_board_nor_defconfig`
4. คอมไพล์อิมเมจ (Build Process):** สั่งรัน `make` เพื่อดาวน์โหลดแพ็กเกจและทำการสร้างอิมเมจ (ใช้เวลาคอมไพล์ประมาณ 1 ชั่วโมง) จนได้ไฟล์ `s31_full_flash.bin` ขนาดประมาณ 13.7 MB
5. แฟลชอิมเมจลงบอร์ด: แฟลชไฟล์ผ่านคำสั่ง `esptool --chip esp32s31 --port --baud 1152000 write-flash 0x0 s31_full_flash.bin` แล้วเข้าใช้งาน Linux Console ผ่านพอร์ต Serial ที่ความเร็ว 115200 baud

การพัฒนาจากชุมชนโอเพนซอร์ส (Community Ports) 🌐โควต้า

นอกจากซอฟต์แวร์อย่างเป็นทางการจาก Espressif แล้ว ปัจจุบันยังมีนักพัฒนาในชุมชนนำระบบ Linux ไปพอร์ตลงบอร์ด **ESP32-S31-Korvo-1** กันอย่างคึกคักครับ:

• ผลงานของ GrieferPig: พอร์ตระบบ **Linux 6.12 MMU RV32** มารันแบบ Native บนบอร์ด ESP32-S31 Korvo-1 ได้สำเร็จ โดยระบบ Buildroot rootfs และการ Reboot ทำงานได้อย่างเสถียร
• ผลงานของ Marco (esp32-s31-linux): นำระบบ **Linux 7.1** ร่วมกับ **OpenSBI 1.9** มาเปิดรันบนบอร์ด ESP32-S31 Korvo-1

รูปภาพหน้าจอการรัน Linux บน ESP32-S31 และสคริปต์คำสั่ง Build 📸💻

หน้าจอการรัน Linux 6.12 แบบ Native บนบอร์ด ESP32-S31-Korvo-1 โดย GrieferPig

---

ตัวอย่างคำสั่งการเตรียมเครื่องมือ Buildroot และแฟลช Linux ลง ESP32-S31 💻

ชุดคำสั่งสำหรับเตรียมเครื่องมือ esptool, ดึงคลัง Git และสั่งสร้างไฟล์อิมเมจ `s31_full_flash.bin`:

# [Bash Shell] 1. อัปเดต esptool ให้เป็นเวอร์ชัน 5.3.0 ขึ้นไป
sudo apt purge esptool
sudo apt install pipx
pipx ensurepath
pipx install esptool

# 2. ดาวน์โหลดคลัง Buildroot และ esp-buildroot-external
mkdir ~/edev/sandbox && cd ~/edev/sandbox
git clone --branch 2025.02 --depth 1 https://gitlab.com/buildroot.org/buildroot.git esp-buildroot
git clone -b buildroot/v2025.02-esp32s31 https://github.com/espressif/esp-buildroot-external.git esp-buildroot-external

# 3. ตั้งค่าคอนฟิกบอร์ด ESP32-S31
make -C esp-buildroot BR2_EXTERNAL=~/edev/sandbox/esp-buildroot-external O=~/edev/sandbox/esp32-s31-linux espressif_esp32s31_function_core_board_nor_defconfig

# 4. สั่งเริ่มการคอมไพล์สร้างอิมเมจระบบ Linux
ESP_ESPTOOL=$(which esptool)
make -C ~/edev/sandbox/esp-buildroot O=~/edev/sandbox/esp32-s31-linux/ -j$(nproc)

# 5. สั่งแฟลชไฟล์อิมเมจ s31_full_flash.bin ลงบอร์ด ESP32-S31
esptool --chip esp32s31 --port /dev/ttyUSB0 --baud 1152000 write-flash 0x0 esp32-s31-linux/images/s31_full_flash.bin

Copy Code