FPGA学习笔记(30)——嵌入式Linux_Petalinux一

参考资料：正点原子《DFZU2EG_4EV MPSoC 之 Linux 驱动开发指南》

     “PetaLinux 工具提供在 Xilinx 处理系统上定制、构建和调配嵌入式 Linux 解决方案所需的所有组件。该解决方案旨在提升设计生产力，可与 Xilinx 硬件设计工具配合使用，以简化针对 Versal、Zynq UltraScale MPSoC、Zynq 7000 SoC 和 MicroBlaze 的 Linux 系统开发。”

一.开发环境搭建

    要进行 ZYNQ MPSoC 开发肯定要先搭建好开发环境，我们在开始学习 STM32 的时候肯

定需要安装一堆的软件，比如 MDK、IAR、串口调试助手等等，这个就是 STM32 的开发环境
搭建。同样的，要想在 Ubuntu 下进行 ZYNQ MPSoC 开发也需要安装一些软件，也就是网上
说的开发环境搭建，环境搭建好以后我们就可以进行开发了。环境搭建分为 Ubuntu 和 Windows，
因为我们最熟悉 Windows，所以代码编写、查找资料啥的肯定是在 Windows 下进行的。但是
Linux 开发又必须在 Ubuntu 下进行，所以还需要搭建 Ubuntu 下的开发环境。本章我们就分为
Ubuntu 和 Windows，讲解这两种操作系统下的环境搭建。

1.Ubuntu 和 Windows 文件互传

Windows 和 Ubuntu 下的文件互传我们需要使用 FTP 服务，设置方法如下：

1、开启 Ubuntu 下的 FTP 服务

打开 Ubuntu 的终端窗口，然后执行如下命令来安装 FTP 服务：

sudo apt-get install vsftpd

等待软件自动安装，安装完成以后使用如下 VI 命令打开/etc/vsftpd.conf，命令如下：

sudo vi /etc/vsftpd.conf

打开以后 vsftpd.conf 文件以后找到如下两行：

local_enable=YES
write_enable=YES

确保上面两行前面没有“#”，有的话就取消掉

2、Windows 下 FTP 客户端安装

    Windows 下 FTP 客户端我们使用 FileZilla。打开站点管理器，点击：文件->站点管理器。点击“新站点(N)”按钮来创建站点，新建站点以后就会在“我的站点”下出现新建的这个站点，站点的名称可以自行修改，比如我将新的站点命名为“Ubuntu”。选中新创建的“Ubuntu”站点，然后对站点的“常规”进行设置：

    如果要将 Windows 下的文件或文件夹拷贝到 Ubuntu 中，只需要在左侧的 Windows 区域选中要拷贝的文件或者文件夹，然后**直接拖到右侧** 的 Ubuntu 中指定的目录即可。 将 Ubuntu 中的文件或者文件夹拷贝到 Windows 中也是**直接拖放** 。

2.Ubuntu 和 Windows 文件本地共享

    Ubuntu 和 Windows 文件互传可以使用本地共享的方式。这种共享的方式极大的免除了不同系统文件 之间的文件复制和磁盘空间的双重占用。下面笔者将介绍如何使用 Vmware 虚拟机来实现 Ubuntu 和 Windows 文件之间的共享。

    在 Vmware 的菜单栏中，选择“设置(S)”，在弹出的菜单中，选择“选项”，在该界面中，单击“共享文件夹”，在右边界面中选择 “总是启用(E)”，添加共享的文件夹，默认勾选“启用此共享”。

    该文件夹在 Ubuntu 系统中对应的是**/mnt/hgfs/share/目录** ，我们在终端中输入命令：

ll /mnt/hgfs/share/

可以看到该文件夹为空。如果需要从 Ubuntu 系统向 Windows 传递文件，可以用 cp 命令或 mv 命令文件到该目录。

3.Ubuntu 系统搭建 tftp 服务器

    TFTP 作为一种**简单的文件传输协议** ，在嵌入式开发中会经常使用到，而且后面我们在**安装 Petalinux 工具时也会提示需要 tftp 服务** ，所以我们需要**在 Ubuntu 上搭建 TFTP 服务器** 。需要**安装 tftp-hpa（客户端软件包，如果不用可不装）和 tftpd-hpa 软件包** ，命令如下：

sudo apt install tftp-hpa tftpd-hpa

TFTP 需要一个文件夹来存放文件，我们在根目录下新建一个/tftpboot 目录做为 TFTP 文件存储目录，之所以使用该目录是因为后面使用的 Petalinux 工具默认使用该目录，省得我们每次建 Petalinux 工程的时候手动修改。创建/tftpboot 目录命令如下：

sudo mkdir -p /tftpboot
sudo chmod 777 /tftpboot

这样笔者就在电脑上创建了一个名为 tftpboot 的目录(文件夹)，路径为/tftpboot。需要注意的是我们要给 tftpboot 文件夹权限，否则的话后面在使用过程中会遇到问题，所以使用了 chmod 777 命令 。最后配置 tftp。打开/etc/default/tftpd-hpa 文件，将其内容修改如下：

# /etc/default/tftpd-hp

TFTP_USERNAME=”tftp”
TFTP_DIRECTORY=”/tftpbo
TFTP_ADDRESS=”:69”
TFTP_OPTIONS=”-l -c -s”

最后输入如下命令，重启 tftp 服务器：

sudo service tftpd-hpa restart

4.Ubuntu 下 NFS 和 SSH 服务开启

    后面进行 **Linux 驱动开发** 的时候**需要 NFS 启动** ，因此要先安装并开启 Ubuntu 中的 NFS 服务，使用如下命令安装 NFS 服务：

sudo apt install nfs-kernel-server

等待安装完成。安装完成以后在用户根目录 下创建一个名为“workspace/nfs”的文件夹，命令如下：

cd
mkdir -p workspace/nfs
cd workspace/nfs
pwd

以后所有需要使用 nfs 的东西都放到这个“nfs”文件夹里面。

    上面创建的 nfs 文件夹供 nfs 服务器使用，以后我们可以在开发板上**通过网络文件系统来访问 nfs 文件夹** 。

    使用前需要先**配置 nfs** 。NFS 允许挂载的目录及权限**在文件/etc/exports 中进行定义** ，使用 如下命令打开 nfs 配置文件/etc/exports，打开/etc/exports 以后在后面添加如下所示内容：

/home/<用户名>/workspace/nfs *(rw,sync,no_root_squash)

    * 代表允许所有的网络段访问，rw 是可读写权限，sync 是文件同步写入存储器，no_root_squash 是 nfs 客户端分享目录使用者的权限。如果客户端使用的是 root 用户，那么对于该共享目录而 言，该客户端就具有 root 权限。

重启 NFS 服务，使用如下命令：

sudo systemctl start nfs-kernel-server.service

此时可以运行以下命令来显示共享的目录：

showmount -e

在 nfs 运行的过程中，修改了/etc/exports 配置文件，可以使用 exportfs 命令使改动生效，具体命令：

sudo exportfs -rv

开启 Ubuntu 的 SSH 服务以后我们就可以在 Windwos 下使用终端软件登陆到 Ubuntu，比如使用 SecureCRT，Ubuntu 下使用如下命令开启 SSH 服务 ：

sudo apt install openssh-server

上述命令安装 ssh 服务，ssh 的配置文件为/etc/ssh/sshd_config，使用默认配置即可。

5.Source Insight 软件安装和使用

    Source Insight 是一款功能强大的代码编辑、阅读工具，工作在 Windows 下，我们可以用 Source Insight 来进行代码编写和阅读，编写完成以后将代码拷贝到 Ubuntu 中去编译即可。

6.Visual Studio Code 软件的安装和使用

    Visual Stuio Code 和 Source Insight 一样，都是编辑器，Visual Studio Sode 本教程以后就简 称为 VSCode，VSCode 是微软出的一款编辑器，但是免费的。VSCode 有 Windows、Linux 和 macOS三个版本的，是一个跨平台的编辑器。

我们需要按照的插件有下面几个：

1)、C/C++。

2)、C/C++ Snippets，即 C/C++重用代码块。

3)、C/C++ Advanced Lint,即 C/C++静态检测。

4)、Code Runner，即代码运行。

5)、Include AutoComplete，即自动头文件包含。

6)、Rainbow Brackets，彩虹花括号，有助于阅读代码。

7)、One Dark Pro，VSCode 的主题。

8)、GBKtoUTF8，将 GBK 转换为 UTF8。

9)、ARM，即支持 ARM 汇编语法高亮显示。

10)、Chinese(Simplified)，即中文环境。

11)、vscode-icons，VSCode 图标插件，主要是资源管理器下各个文件夹的图标。

12)、compareit，比较插件，可以用于比较两个文件的差异。

13)、DeviceTree，设备树语法插件。

    新建文件后，按下“Ctrl+Shift+P”打开搜索框，然后**输入“Edit configurations”， 选择“C/C++:Edit configurations…”。C/C++的配置文件是个 json 文件** ，json 中的变量“includePath”用于指定工程中的头文件路径，但是“stdio.h” 是 C 语言库文件，而**VSCode 只是个编辑器，没有编译器** ，所以肯定是没有 stdio.h 的，除非 我们自行安装一个编译器，比如 CygWin，然后**在 includePath 中添加编译器的头文件** 。这里我 们就不添加了，因为我们不会使用 VSCode 来编译程序，这里主要知道如何指定头文件路径就 可以了，后面有实际需要的时候再来讲。

7.SecureCRT 软件安装和使用

    在后续的开发过程中我们需要在Windows下使用串口终端，用来查看信息以及进行操作。 常用的串口终端有 SecureCRT、Putty 和 MobaXterm。

    SecureCRT 功能很强大，支持 SSH，可以用来远程登陆；支持串口，可以用来作为 Linux 开发板的串口终端。我们用的最多的就是将 **SecureCRT 作为串口终端来使用** 。

    我们以串口连接为例讲解如何使用 SecureCRT，我们需要准备好一个能进行**串口通信** 的设 备，我们的 DFZU2EG_4EV MPSoC 开发板就可以。DFZU2EG_4EV MPSoC 开发板出厂已经 烧写了 Linux 系统，Linux 系统在运行的过程中会通过串口输出信息，**通过串口可以实现 Linux 命令行交互操作** ，就和 Ubuntu 里面的终端一样，使用方法如下：

打开 SecureCRT，然后点击 File->Quick Connect…，按照下图所示进行设置：

    左侧是会话列表，保存着历史会话，会显示出所有曾经连接的串口，这个在关闭 SecureCRT 以后会被保存起来，下次重新打开 SecureCRT 就可以直接使用这个串口会话连接进行快速连接。比如我们关闭 SecureCRT，在关闭 SecureCRT 之前要先关闭所有的会话(串口)，重新打开 SecureCRT。上图中重新打开的 SecureCRT 保存这上次关闭之前建立的会话(串口)“serial-com8”，通 过双击“serial-com8”可以重新连接会话(串口)，不需要再使用快速连接对话框进行连接设置。 开发板默认出厂烧写了 Linux 系统，所以如果连接上 SecureCRT 以后会将串口作为终端， 会输出 Linux 系统启动信息，并且可以通过 SecureCRT 来操作开发板中的 Linux 系统，此时 SecureCRT 就是开发板的终端，和 Ubuntu 中的终端一样。

关于：SecureCRT 中如何配置颜色

8.Putty 软件的安装和使用

    Putty 和 SecureCRT 是类似的软件，都是用来作为 SSH 或者串口终端的，区别在于 SecureCRT 是付费软件，而 Putty 是免费的。虽然 Putty 没有 SecureCRT 功能强大，但是 Putty 用来作为嵌入式 Linux 的串口终端是绰绰有余的，而且**在 Ubuntu 下安装 Putty 十分方便** ，只需 一条命令即可：

sudo apt install putty

    使用 USB 线将开发板串口和电脑连接起来，打开 Putty 软件，打开以后是配置界面，如下 图所示：

二.Petalinux 的安装

    安装 Petalinux 开发工具在 Ubuntu 操作系统中，在虚拟机中安装了 Ubuntu 18.04 64 位操作系统，这也是官方推荐的版本。

1.Petalinux 简介

    Petalinux 工具是 Xilinx 公司推出的嵌入式 Linux 开发套件，包括了 **u-boot、Linux Kernel、 device-tree、rootfs 等源码和库** ，以及 **Yocto recipes** ，可以让客户很方便的生成、配置、编译及 自定义 Linux 系统。Petalinux 支持 Versal 、Zynq UltraScale+ MPSoC、Zynq-7000 SoC 以及 MicroBlaze，可与 Xilinx 硬件设计工具 Vivado 协同工作，大大简化了 Linux 系统的开发工作。

官方网站：[PetaLinux 工具 (xilinx.com)](https://china.xilinx.com/products/design-
tools/embedded-software/petalinux-sdk.html “PetaLinux 工具 (xilinx.com)“)

下载途径：[下载
(xilinx.com)](https://china.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/zh/downloadNav/embedded-
design-tools/2023-1.html “下载 (xilinx.com)“)

注意 Petalinux 的版本要求与 Vivado 的版本一致

2.安装 Petalinux

    首先将 petalinux 安装包文件 petalinux-v2019.2-final-installer.run 拷贝到 share 共享目录，，在 Ubuntu 系统中，打开终端，切换到 /mnt/hgfs/share/目录，可以看到 petalinux 的安装文件 petalinux-v2019.2-final-installer.run 已在该目录，可直接访问。

1、安装依赖库以及软件

    Xilinx 提供了安装脚本 plnx-env-setup.sh。将下载后的脚本拷贝到 Ubuntu 虚拟机中，打开 Ubuntu Terminal 终端执行输入如下命令以 执行此脚本：

sudo ./plnx-env-setup.sh

如果上面的命令不行，可以使用下面的方式替代，对与 Ubuntu 而言，两种方式是等效的。

sudo apt install iproute2 gawk python3 python build-essential gcc git make net-tools libncurses5-dev tftpd zlib1g-dev libssl-dev flex bison libselinux1 gnupg wget git-core diffstat chrpath socat xterm autoconf libtool tar unzip texinfo zlib1g-dev gcc-multilib automake zlib1g:i386 screen pax gzip cpio python3-pip python3-pexpect xz-utils debianutils iputils-ping python3-git python3-jinja2 libegl1-mesa libsdl1.2-dev pylint3

2、修改 bash

    Petalinux 工具需要主机系统的/bin/sh 是 bash，而 Ubuntu 默认的/bin/sh 是 dash，所以这里 需要进行更改，运行 sudo dpkg-reconfigure dash 命令，如下：

sudo dpkg-reconfigure dash

**选择“No”按下回车即可。 **

3、安装 Petalinux

    安装 Petalinux 就要考虑安装位置了，对于 Petalinux 这种体积庞大的工具，我们将其放在 /opt 目录下。在/opt 目录下新建专门存放 Petalinux 的文件夹，如/opt/pkg/petalinux/2019.2，在 终端输入以下命令即可：

sudo chown -R $USER:$USER /opt
mkdir -p /opt/pkg/petalinux/2023.1

chown命令将/opt 目录的属主和属组更改为当前的用户名 ，如笔者的 Ubuntu 用户名为 cx，执行的 chown 命令就相当于“sudo chown -R cx:cx /opt”，然后通过 mkdir 创建安装目录。现在我们将 petalinux 安装在/opt/pkg/petalinux/2023.1 目录下，在终端中输入如下命令：

./petalinux-v2023.1-05012318-installer.run -d /opt/pkg/petalinux/2023.1

运行上述命令后，需要等待一段时间，当出现“Press Enter to display the license agreements”
字样的时候，从显示的意思可以知道，让我们按下回车键显示软件许可协议，按下键盘上的回车键
Enter，这些内容如果你感兴趣可以看看，此处我们就不详细看了，直接按下键盘上的 Q 键退出，回到之前的界面之后会出现一个选择项，询问我们是否接受
xilinx 最终用户协议。这个显然是没得选，必须接受，否则无法进行下面的安装；输入 y 按回车接受。除了 xilinx
最终用户协议之外，还有两个协议也需要大家接受，会依次显示在终端上，同理也是输入 Y 按下回车接受。接受所有协议之后 Petalinux
安装工具便会继续安装，直到安装完成。

4、设置 Petalinux 环境变量

    在正式使用 petalinux 工具之前，需要先运行 petalinux 安装目录下的 settings.sh 脚本文件 设置 petalinux 工作环境，settings.sh 脚本用于 bash，还有一个 settings.csh 用于 C shell。

    一般默认情况下，我们使用 bash作为登录 shell，所以 source 脚本文件 settings.sh对 petalinux 所需的运行环境进行配置，命令如下：

source settings.sh

需要注意的是该命令只对当前终端有效 ，重新打开终端后需要重新执行这一步。执行结果如下图所示：

我们来验证下工作环境是否已设置，在终端输入如下命令：

echo $PETALINUX

显示 Petalinux 的安装目录，表明工作环境已设置。现在可以使用 Petalinux 工具了。

    鉴于每次打开终端使用 Petalinux 都需要设置相应的环境变量，我们为了方便，**将设置 Petalinux 环境变量的命令设置成别名**，这样我们使用起来就方便些。设置别名方法的很简单， 在终端输入如下命令：

echo “alias sptl=’source $PETALINUX/settings.sh’” >> ~/.bashrc

    以后我们打开终端后，**输入 sptl** 就可以设置 Petalinux 的环境变量了，无需输入长长的路 径。sptl 的记忆法是 Source PeTaLinux 的环境变量。提醒：在使用 linux 的时候要善用别名但不要滥用别名。

5、Linux 系统安装 JTAG cable 驱动

    在嵌入式开发中，我们都是通过在线 jtag 进行调试的，这种调试方式方便快捷，在使用 Petalinux 进行 Linux 开发中，其实也是可以使用 JTAG 的，不过对于 Linux 系统，**由于安装驱动程序需要 root 或 sudo 访问权限，因此从 Vivado 2015.4 版本开始，默认不安装 jtag 驱动。这 样 Vivado 安装程序和 Petalinux 安装程序可以在没有 root 或 sudo 特权的 Linux 系统上运行。** 这也导致了在 linux 系统中，jtag 驱动需要手动安装。

    下面我们介绍如何在 Ubuntu 主机中（其 他 Linux 系统同样适用）安装 jtag 驱动。 需要注意的是在安装 jtag 驱动之前，请**不要将 jtag 下载器连接到电脑** ，已经接到电脑的， 最好先拔掉。下面开始安装。

    在 Ubuntu 系统中，打开终端，以普通用户运行即可。进入到 petalinux 安装目录。可以看到有一个名为“tools”的目录，jtag 驱动程序在该目录下，我们输入以下命令进入 到 jtag 驱动程序所在位置：

cd tools/xsct/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers

可以看到该目录下有一个名为“install_drivers”的文件，输入如下命令，以 root 权限执行该文件，安装 jtag 驱动程序：

sudo ./install_drivers

可以看到 jtag 驱动安装成功。对于最下面一行的警告，如果已经拔掉 jtag 下载器与电脑的连接就可以不用看。至此 jtag 驱动程序就安装完成了。

下面说下在遇到 jtag 驱动问题时，如何删除 jtag 驱动。注意如无特需情况，请不要执行下面的命令：

sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-digilent-usb.rules
sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-ftdi-usb.rules
sudo rm -f /etc/udev/rules.d/52-xilinx-pcusb.rules

三.Petalinux 设计流程实战

    PetaLinux 工具提供了**在 Xilinx 处理系统上自定义、构建和部署嵌入式 Linux 解决方案** 所需的一切。该解决方案旨在提高设计生产力，可**与 Xilinx 硬件设计工具一起使用** ，以**简化针对 Zynq SoC 的 Linux 系统的开发** 。本章我们以使用 Petalinux 定制 Linux 系统为例，实战 Petalinux 的设计流程，看下 Petalinux 如何简化 Linux 系统的开发。

1.Zynq UltraScale+ MPSoC 嵌入式软件栈概述

    在 Zynq UltraScale+ MPSoC 设备中，有一个 **BootROM** 用于设备的初始启动。配置和安全 部件 CSU(Configuration and Security Unit)处理器使用 BootROM 中的代码。在这个配置阶段， BootROM(CSU ROM 代码的一部分)**解释引导头部（boot header）来配置系统** ，并以安全或者非安全引导模式将处理系统(PS，processing system)的第一阶段**引导加载程序(FSBL，first-stage boot loader)** 代码加载到**片上 RAM(OCM，on-chip RAM)**中。引导头部定义了许多引导参数，包 括安全模式和应该执行 FSBL 的处理器。引导头部参数可以在 Zynq UltraScale+器件手册 [UG1085](https://docs.xilinx.com/r/en-US/ug1085-zynq-ultrascale-trm/Fallback "UG1085") 中找到。在启动过程中，CSU 还将 **PMU** 用户固件(PMU FW)加载到 PMU RAM 中， 与 PMU ROM 一起提供平台管理服务。对于基于 xilinx 的 FSBL 和系统软件，大多数系统中都 必须有 PMU FW。在 PMU 固件加载前加载 FBSL 是默认配置。有些系统会切换顺序，首先加 载 PMU 固件。

    在[Vitis开发二——FPGA学习笔记——二程序固化实验](https://blog.csdn.net/qq_32971095/article/details/136352300?spm=1001.2014.3001.5501 "Vitis开发二——FPGA学习笔记——二程序固化实验")中也涉及到相关内容，不过产生的BOOT文件不涉及linux操作系统。

Boot Image Format with FSBL and PMU Firmware

可以参考《xilinx zynq soc与嵌入式Linux设计实战指南》——第三章 zynq启动流程及镜像制作

及[PMU Processor • Zynq UltraScale+ Device Technical Reference Manual
(UG1085)](https://docs.xilinx.com/r/en-US/ug1085-zynq-ultrascale-trm/PMU-
Processor “PMU Processor • Zynq UltraScale+ Device Technical Reference Manual
(UG1085)“)

1、FSBL

    FSBL 是 Zynq UltraScale + MPSoC 的**第一阶段引导加载程序** ，由 BootROM 引导加载到片上 RAM 中并启动，用于**配置 FPGA** （使用 bitstream，如果存在的话）和**从非易失性 Flash(SD/eMMC/NAND/QSPI)加载裸机镜像或者操作系统的第二阶段引导加载程序镜像到内存(DDR/OCM)。**

2、Platform Management Unit (PMU) Firmware

    PMU 控制系统的上电、复位和监控系统内的资源。Zynq MPSoC 中的平台管理单元(PMU) 有一个带有 32KB ROM 和 128 KB RAM 的 Microblaze。启动时，ROM 被 PMU Boot ROM (PBR)预加载，PBR 用于执行预启动任务，进入服务模式。有关 **PMU、PBR 和 PMUFW 加载顺序** 的更多细节，请参阅 Zynq UltraScale+器件手册 UG1085 中的平台管理单元(第 6 章)。PMU RAM 可以在运行时加载固件(PMU Firmware)，并可用于扩展或定制 PMU 的功能。

PMU System Diagram

官方给出PMU的用处：

3、ARM Trusted Firmware

    ARM Trusted Firmware(ATF)为 ARMv8-A 架构的安全软件提供了参考，它提供了各种接 口标准的实现，如 PSCI(Power State Coordination Interface，电源状态协调接口)和用于与 Normal world software 接口的安全监控代码。

4、U-Boot

    U-Boot 是 **Universal Boot Loader** 的简称，是一个开源的、主要的引导加载程序，**用于嵌入 式设备中引导设备的操作系统内核** ，在 Linux 社区中经常使用。**Xilinx 在 Zynq Ultrascale+设备 中使用 U-Boot 作为 第二阶段引导加载程序**。

5、Hypervisor (Optional，可选)

    **在 Zynq UltraScale+设备上** ，可以**使用 hypervisor 运行多个虚拟机** 。Zynq UltraScale+设备 上支持几种 hypervisor，该榜单可在 [Embedded Software EcoSystem](https://www.xilinx.com/products/design-tools/embedded-software.html#rtos "Embedded Software EcoSystem") 上找到。

6、Linux

    Linux，全称 GNU/Linux，是一种免费使用和自由传播的类 UNIX 操作系统，是我们本开发指南的重点。

    Zynq UltraScale+ MPSoC 上电后，**首先由 BootROM 对 zynq 设备进行初始启动，然后引导加载 fsbl 到 OCM 并启动 fsbl；fsbl 启动后加载 PMU Firmware，然后加载 ARM Trusted Firmware，配置 DDR，最后将 uboot 加载到 DDR 并启动 uboot；uboot 启动后可选的加 载 hypervisor，并在 hypervisor 上运行 linux 系统，一般我们不使用 hypervisor，而是直接使用 uboot 加载 linux 系统镜像到 DDR 并启动 linux，至此整个 linux 系统启动完成。**

    综上，就是需要在 Zynq UltraScale+ MPSoC 运行 linux 系统所需要搭建的软件栈。如果这 些软件栈由我们一个个手工搭建，任务量极其庞大，所幸的是，**Xilinx 推出了 Petalinux 开发工 具，可以让我们方便快捷的完成这些软件栈的搭建，从而加快 linux 的使用和开发** 。

    注：上面介绍了那么多软件栈，并不需要我们全部了解。以 uboot 为分界线，uboot 以下 的是跟 zynq 芯片密切相关的，是很底层的内容，一般不需要额外配置，让 Petalinux 工具自动 适配即可。**从 uboot 开始，跟 zynq 芯片的关联就弱了很多，uboot 和 linux 内核可以适用与其 他芯片平台，其知识点是通用的，也是我们需要关注的。**

2.使用 Petalinux 定制 Linux 系统

1、创建 Vivado 硬件平台

    system_wrapper.xsa 文件，该文件包含着 Vivado 工程所对应的硬件平台信 息，Petalinux 根据这些信息来配置 fsbl、uboot、内核等。 将该文件拷贝到 Ubuntu 系统下。在 share 文件夹下创建一个 xsa 文 件夹，并将 system_wrapper.xsa 文件复制到该文件夹下。

2、设置 Petalinux 环境变量

source /opt/pkg/petalinux/2019.2/settings.sh
#或者
sptl

3、创建 petalinux 工程

    为了方便工程的管理，我们在使用的用户的家目录下新建一个 workspace/petalinux 目录， 作为 petalinux 的工程目录。在终端中输入如下命令新建 workspace/petalinux 目录并切换到该目 录：

cd
mkdir -p workspace/petalinux/
cd workspace/petalinux/

现在我们创建一个名为“ALIENTEK-ZYNQ”的 Petalinux 工程，在终端中输入如下命令：

petalinux-create -t project –template zynqMP -n ALIENTEK-ZYNQ

template 参数表明创建的 petalinux 工程使用的平台模板，此处的 zynqMP 表明使用的是 zynqMP Soc 平台模板的 petalinux 工程，用于 Zynq UltraScale+ MPSoC 系列的芯片。name 参数（此处简写为“-n”）后接的是 petalinux 工程名，如此处的“ALIENTEK-ZYNQ”

4、配置 petalinux 工程

    首次配置 Petalinux 工程是将 xsa 文件导入到 Petalinux 工程中，Petalinux 工具会解析 xsa 文件并弹出配置窗口。在终端中输入如下命令配置 Petalinux 工程：

cd ALIENTEK-ZYNQ
petalinux-config –get-hw-description /mnt/hgfs/shared_folder/xsa/

弹出 petalinux 工程配置窗口，如下图所示：

    需要注意的是该窗口不可以使用鼠标操作，只能通过键盘操作，界面上方的英文就是简单 的操作说明，操作方法如下：

    通过键盘上的**“↑”和“↓”键来选择要配置的菜单** ，**按下“Enter”键进入子菜单** 。菜单中高亮的字母就是此菜单的**热键** ，在键盘上按下此高亮字母对应的键可以快速选中对应的菜单。选中子菜单以后**按下“Y”键就会将相应的配置选项写入配置文件中，菜单前面变为“ < * >”**。 **按下“N”键不编译相应的代码，按下“M”键就会将相应的代码编译为模块，菜单前面变为“ < M >”**。按两下“Esc”键退出，也就是返回到上一级，按下“?”键查看此菜单的帮助信 息，按下“/”键打开搜索框，可以在搜索框输入要搜索的内容。

在配置界面下方会有五个按钮，这五个按钮的功能如下：