14.2.2.2. ROMFS 이미지 빌드하기¶

ROMFS 이미지는 런타임이 /rom 에 자동으로 마운트하는, 플래시에 상주하는 읽기 전용 파일시스템입니다. 이전 페이지에서 마무리했던 에셋 문제를 해결합니다: 머신러닝 모델 파일, 레이블 테이블, JSON 구성, 이미지 템플릿 – 애플리케이션이 열어서 읽기만 하고 결코 쓰지 않는 모든 것 – 이 Python 리터럴로 임베딩되는 비용을 치르지 않고 빌드에 실립니다.

세 가지가 ROMFS를 출하 에셋에 적합한 도구로 만듭니다:

이 파일시스템은 펌웨어 이미지의 일부입니다. 최종 사용자는 /rom 에서 파일을 삭제하거나, 편집하거나, 자신의 것으로 교체할 수 없습니다.
/rom 의 파일은 제자리에서 접근할 수 있습니다. 모델 파일을 로딩하는 ml 모듈과 같은 소비자는 RAM 복사 없이 플래시에 대한 직접적인 뷰를 얻습니다 – /rom 에 있는 수 메가바이트짜리 모델은 사실상 공짜로 “로드”되지만, /sdcard 에 있는 같은 파일은 로드 시점에 RAM으로 읽혀 들어가 참조가 유지되는 동안 거기에 머뭅니다. 일반적인 open() + read 는 요청 시 복사합니다: 각 read(n) 호출은 호출 시점에 플래시에서 RAM으로 n 바이트를 복사하며, 인자 없는 read() 는 파일 전체를 요청합니다.
/rom 과 /rom/lib 는 부팅 시 sys.path 에 추가됩니다. 이미지에 넣은 Python 패키지는 이름으로 임포트할 수 있으며, 호출 지점에서 특별히 할 것이 없습니다.

14.2.2.2.1. 이미지 빌드하기¶

ROMFS 이미지는 IDE를 통해 생성, 편집, 플래싱됩니다. 모든 출하 ROMFS 파티션의 내용에 대한 단일 진실 공급원으로 IDE를 사용하십시오.

이것이 중요한 이유: 모델 파일에는 런타임의 로더가 강제하는 정렬 요구사항이 따라옵니다. .tflite 파일은 16바이트 경계로 패딩되어야 하고, N6의 NPU는 컴파일된 모델에 32바이트 정렬을 요구합니다. IDE는 이미지를 기록할 때 그 패딩을 자동으로 적용합니다. 패딩을 적용하지 않고 소스 트리를 순회하는 도구 – 특히 mpremote romfs – 는 깔끔하게 마운트되지만 모델은 첫 추론 호출에서 실패하는 이미지를 만들어냅니다.

IDE의 ROMFS 편집기는 이미지 내용에 대한 대화형 뷰입니다. 파일과 폴더를 메모리상에서 추가, 이름 변경, 삭제할 수 있으며, 저장하면 결과를 플래싱 준비가 된 .img 파일로 기록합니다. 모델을 일부 에셋 및 Python 패키지와 함께 출하하는 애플리케이션의 일반적인 구조는 다음과 같습니다:

model.tflite
labels.txt
config.json
templates/
    calibration.jpg
lib/
    mylib/
        __init__.py
        helpers.py

팁

IDE와 mpremote 는 모두 ROMFS 이미지로 들어가는 과정에서 .py 파일을 .mpy 바이트코드로 크로스 컴파일하므로, cam은 로드 시점에 파싱 비용을 치르지 않고 그것들을 임포트합니다. 편집기의 소스 파일은 .py 로 남고, 이미지에는 .mpy 가 들어 있습니다.

이미지가 플래싱되면, 트리는 MicroPython에서 /rom/ 에서 보입니다:

>>> import os
>>> os.listdir('/rom')
['model.tflite', 'labels.txt', 'config.json', 'templates', 'lib']
>>> import mylib
>>> mylib.helpers
<module 'mylib.helpers' from '/rom/lib/mylib/helpers.mpy'>

14.2.2.2.2. 애플리케이션의 대부분은 ROMFS에 있습니다¶

ROMFS는 애플리케이션이 출하하는 거의 모든 것의 적합한 거처입니다: 임포트하는 라이브러리, 로드하는 모델 파일, 읽는 구성, 파일 트리를 산출하는 빌드 도구(모델 변환기, 이미지 파이프라인, 에셋 패커)에서 나온 출력물인 모든 에셋, 그리고 – 중요하게는 – 애플리케이션 코드 자체.

프리징된 모듈 쪽은 작게 유지되어야 합니다: REPL 이전 설정을 위한 boot.py, 얇은 진입점으로서의 main.py, 그리고 cam이 정말로 없이는 부팅할 수 없는 라이브러리만. 그 외 모든 것은 ROMFS로 가며, 거기서 반복 작업은 IDE에서 저장하여 다시 플래싱하는 새 .img 입니다 – 펌웨어 재빌드가 필요 없고, 그것을 할 툴체인을 갖추고 있을 필요도 없습니다.

여기서 자연스럽게 나오는 패턴은 ROMFS에 상주하는 애플리케이션으로 위임하는 것 외에는 아무것도 하지 않는 main.py 입니다:

# main.py (frozen)
import app
app.run()

# /rom/app/__init__.py (in ROMFS)
def run():
    ...

app 에 대한 변경은 ROMFS 편집과 재플래싱입니다. 프리징된 쪽의 무언가가 실제로 변경되어야 하지 않는 한, 펌웨어 빌드는 제품 수명 동안 그대로 유지됩니다.