ZYNQ学习之Petalinux 设计流程实战

本文主要是介绍ZYNQ学习之Petalinux 设计流程实战，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

基本都是摘抄正点原子的文章：<领航者 ZYNQ 之嵌入式Linux 开发指南 V3.2.pdf，因初次学习，仅作学习摘录之用，有不懂之处后续会继续更新~

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。

一、Zynq-7000 嵌入式软件栈概述

要想在 Zynq-7000 SoC 中搭建运行 Linux，需先简单的了解下其嵌入式软件栈，如下图所示：

处理器系统引导是一个分三个阶段的过程：

第一个阶段：内部BootROM

内部 BootROM，它存储 stage-0 的引导代码。

BootROM 在 CPU 0 上执行，CPU 1 执行等待事件（WFE）指令。 BootROM 还配置必要的外围设备，以开始从其中一个引导设备获取第一阶段引导加载程序（FSBL）引导代码。可编程逻辑（PL）不是由 BootROM 配置的。

第二个阶段： FSBL引导代码

这通常存储在闪存、SD 卡中，或者可以通过 JTAG 下载。BootROM 代码将 FSBL 引导代码从选定的非易失性存储器复制到片上存储器（OCM）。加载到 OCM中的 FSBL的大小限制为192KB。在 FSBL 开始执行后，完整的 256 KB 可用。

第三个阶段：U-Boot引导加载程序

常见的第二阶段引导加载程序是 U-boot。是一个可选的第二阶段引导加载程序，由用户设计。

（1）FSBL

Zynq-7000 的第一阶段引导加载程序（FSBL）使用硬件比特流（如果存在）配置 FPGA，并将操作系统（OS）映像或第二阶段引导加载器映像从非易失性存储器（NAND/SD/eMMC/QSPI）加载到存储器（DDR/OCM）。它支持多个分区，每个分区可以是代码映像、位流或通用数据。

如果需要，可以对这些分区中的每个分区进行身份验证和解密。

（2）U-Boot

U-Boot，通用引导加载程序的缩写，是一种开源的主引导加载程序，用于嵌入式设备，以引导 Linux 社区中经常使用的设备操作系统内核。

Xilinx 在 Zynq-7000 设备中使用 U-Boot作为第二阶段引导加载程序。

（3）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，是本开发指南的重点。

以上就简单的介绍了 Zynq-7000嵌入式软件栈，没有看懂没关系，这里简单的概括下。

Zynq-7000 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启动后将 uboot 加载到 DDR 并启动 uboot；
uboot 启动后加载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-7000 运行 linux 系统所需要搭建的软件栈。如果这些软件栈由用户一个个手工搭建，任务量极其庞大，所幸的是，Xilinx 推出了 Petalinux 开发工具，可以让用户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。

二、Petalinux 工具的设计流程概述使用

通常 PetaLinux 工具遵循顺序设计流程模型，如下表所示：

Design Flow Step	Tool / Workflow
Hardware Platform Creation	Vivado
Create PetaLinux Project	petalinux-create -t project
Initialize PetaLinux Project	petalinux-config --get-hw-description
Configure System-Level Options	petalinux-config
Create User Components	petalinux-create -t COMPONENT
Configure the Linux Kernel	petalinux-config -c kernel
Configure the Root Filesystem	petalinux-config -c rootfs
Build the System	petalinux-build
Package for Deploying the System	petalinux-package
Boot the System for Testing	petalinux-boot

从上表可以看到，使用 Vivado 搭建好硬件平台后，通过几个命令就完成了 Linux 系统的
定制，极其方便。

需要说明的是以上设计流程不是按部就班的每一步都执行一遍，可以根据使用场景有选
择的执行。

一般的设计流程如下：

1. 通过 Vivado 创建硬件平台，得到 xsa 文件
2. 运行 source <petalinux 安装路径>/settings.sh，设置 Petalinux 运行环境
3. 通过 petalinux-create -t project 创建 petalinux 工程
4. 使用 petalinux-config --get-hw-description，将 xsa 文件导入到 petalinux 工程当中并配置petalinux 工程
5. 使用 petalinux-config -c kernel 配置 Linux 内核
6. 使用 petalinux-config -c rootfs 配置 Linux 根文件系统
7. 配置设备树文件
8. 使用 petalinux-build 编译整个工程
9. 使用 petalinux-package --boot 制作 BOOT.BIN 启动文件
10. 制作SD启动卡，将 BOOT.BIN 和 image.ub 以及根文件系统部署到 SD 卡中
11. 将 SD 卡插入开发板，并将开发板启动模式设置为从 SD 卡启动
12. 开发板连接串口线并上电启动，串口上位机打印启动信息，登录进入 Linux 系统

三、Petalinux 定制 Linux 系统解决

3.1、创建 Vivado 硬件平台

为了节省时间，这里使用正点原子为领航者开发板配置的vivado工程，该工程在开发板资料包中已经提供，路径为：4_SourceCode3_Embedded_Linux\vivado_prj，在该目录下有两个，zip压缩文件Navigator_7010.zip和Navigator_7020.zip，分别对应领航者7010和领航者7020的vivado工程，这里用户根据自己所使用的开发板来选择。

这里以领航者7010开发板为例，将Navigator_7010.zip在Windows系统下解压得到vivado工程日录Navigator7020,进入到该目录下，如下图所示：

该目录下有一个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Windows与Ubuntu本地共享文件夹下，即/mnt/hgfs/share，并在Ubuntu系统用户根目录下创建了一个名为“petalinux”的目录，并在该目录下创建“xsa_7010”目录用于存放system_wrapper.xsa文件，即~/petalinux/xsa_7010目录。
将system_wrapper.xsa文件拷贝到petalinux/xsa_7010目录中，使用如下命令：

mkdir -p ~/petalinux/xsa_7010

cp /mnt/hgfs/share/system_wrapper.xsa ~/petalinux/xsa_7010

3.2、设置 Petalinux 环境变量

现在进入到 Ubuntu 系统中，打开终端，以普通用户运行即可，不需要使用 root 用户。在正式使用 petalinux 工具之前，需要先设置 petalinux 的作环境，在终端输入如下命令即可：

source /opt/pkg/petalinux/2020.2/settings.sh

#或者

sptl

执行结果如下图所示：

3.3、创建 petalinux 工程

上节中创建了petalinux目录，现在在该目录中创建一个名为“ALIENTEK-ZYNQ”的Petalinux工程，在终端中输入如下命令：

cd ~/petalinux

petalinux-create -t project --template zynq -n ALIENTEK-ZYNQ

参数说明：

参数	说明
-t	是“-type”的简写
template	表明创建的petalinux工程使用的平台模板
zynq	表明使用的是zynq平台模板的petalinux工程，用于zynq-7O00系列的芯片
-n	name参数(此处简写为“-n”)后接的是petalinux工程名，如此处的“ALIENTEK-ZYNQ”

执行结果如下图所示：

可以看到该命令会自动在 petalinux 目录下创建一个名为 ALIENTEK-ZYNQ 的文件夹，也就是 ALIENTEK-ZYNQ 对应的 Petalinux 工程所在目录。

3.4、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 ../xsa_7010/

即进入到 ALIENTEK-ZYNQ 文件夹，并配置 petalinux 工程。“petalinux-config --get-hw-description”命令后面的文件夹就是复制到 Ubuntu 系统下 system_wrapper.xsa 文件所在的位置。

如果后面修改了 Vivado 工程，重新生成 xsa 文件后，可以重新执行“petalinux-config --get-hw-description < xsa 文件所在的位置>”以重新配置 Petalinux 工程。

执行结果如下图所示：

弹出 petalinux 工程配置窗口，如下图所示：

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
菜单中蓝色高亮的首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：

<Select>：选中按钮，和“Enter”键的功能相同，负责选中并进入某个菜单

<Exit>：退出按钮，和按两下“Esc”键功能相同，退出当前菜单，返回到上一级

<Help>：帮助按钮，查看选中菜单的帮助信息

<Save>：保存按钮，保存修改后的配置文件

<Load>：加载按钮，加载指定的配置文件

3.4.1 Linux Components Selection

首先按键盘上的下方向键移动到“Linux Components Selection”，然后按键盘上的 “Enter”进入子菜单，子菜单内容如下图所示：

中括号里的“*”表示已使能配置
第二项和第三项表示会自动生成fsbl.elf 文件和自动更新 ps_init
下面两个选项用来配置 u-boot 和 linux-kernel 的来源，本实验保持默认来源配置，不做改动，后面的实验需要更改的时候再做介绍

按键盘上的“Esc”按键连按两次退出该子菜单。

3.4.2 Auto Config Settings

“Auto Config Settings”菜单主要就是选择是否使能 Device tree、Kernel 和 u-boot 的自动配置，这里使用默认配置，无需更改。

3.4.3 Subsystem AUTO Hardware Settings

“Subsystem AUTO Hardware Settings”子菜单的内容如下图所示：

进入到该界面的各个外设子菜单中，可以发现都已经设置好了默认配置，这些默认配置是根据 xsa 文件的信息自动配置的，基本上无需用户手动配置；

3.4.3.1 Serial Settings

“Serial Settings”配置项用于配置开发板的调试串口和串口波特率等参数，对于领航者开发板来说，这里需要修改一下，首先光标移动到该配置项按回车进入，如下所示：

把 “FSBL Serial stdin/stdout” 和 “DTG Serial stdin/stdout” 两项中默认使用的“ps7_uart_1”改成“ps7_uart_0”，也就是 USB 串口。这是因为 uart1 是 PL 端的 RS232 和RS485 接口。

修改完成之后连按两次 ESC 键回到上一级菜单。

3.4.3.2 Advanced bootable images storage Settings

在“Advanced bootable images storage Settings”菜单中可配置启动引导镜像和内核镜像的存储媒介，默认为 Primary SD，这里保持默认即可。

返回到主界面（按四次“ESC”按键），“DTG Settings”、FSBL 配置菜单“FSBL Configuration ” 、 FPGA管理器菜单 “ FPGA Manager ” 、 u-boot 配置菜单“u-boot Configuration”和 linux 配置菜单“Linux Configuration”一般保持默认即可。

3.4.4 DTG Settings

“DTG Settings”保持默认即可。

3.4.5 FSBL Configuration

“FSBL Configuration”保持默认即可。

3.4.6 FPGA Manager

“FPGA Manager”保持默认即可。

3.4.7 u-boot Configuration

“u-boot Configuration”保持默认即可。

3.4.8 Linux Configuration

“Linux Configuration”保持默认即可。

3.4.9 Image Packaging Configuration

进入“Image Packaging Configuration”子菜单，如下图所示：

第一个选项便是根文件系统的类型的配置，默认为 INITRD，一般默认即可。如果用户需要运行 Ubuntu 或 Debian 的根文件系统时，就需要配置成 EXT4(SD/eMMC/ SATA/USB)，NFS挂载启动需要配置成 NFS。

注：INITRD 类型的根文件系统每次重新启动 linux 系统都是全新的、未改动过的，也就是说启动系统后进行的所有修改掉电后就全部丢失了，再次重新启动还是之前未修改过的根文件系统，选择“EXT4”可以将根文件系统放在 SD 卡、eMMC 的 ext4 分区，这样启动系统后进行的所有修改掉电后就不会丢失了。

后面会讲解如何将根文件系统放在SD卡的ext4分区。这里还是先从简单的INITRD类型用起。

另外从该界面可以看到，有“Copy final images to tftpboot”选项，当在 Ubuntu 的根文件下创建一个名为 tftpboot 的文件夹时，工程生成镜像后会自动将相关文件复制到/tftpboot目录中。

3.4.10 Firmware Version Configuration

回到主界面，“Firmware Version Configuration”可以用来修改定制的 linux 系统的主机名和产品名，默认与该 Petalinux 工程同名，如果需要可修改。

3.4.11 Yocto Settings

“Yocto Settings”进行与 Yocto相关的设置，这里就不做介绍了，一般保持默认即可。

按键盘上的右方向键（即右箭头），移动到底部的“Save”，按键盘上的“Enter”键，进入如下图所示的保存配置文件界面：

按键盘上的“Enter”键确认，进入下图所示界面：

再次按键盘上的“Enter”键确认，直接返回到主界面，到这里配置修改就完成了。最后按两次键盘上的“Esc”退出配置窗口，Petalinux 工具开始自动配置工程。这一步可能需要几分钟才能完成。这是因为 PetaLinux 会根据“Auto Config Settings --->”和“Subsystem AUTO Hardware Settings --->”来解析 xsa 文件，以获取更新设备树、U-Boot 配置文件和内核配置文件所需的硬件信息。

等待一段时间后，完成 petalinux 工程的配置，如下图所示：

如果后面想重新配置，只需输入“petalinux-config”命令即可重新配置。

3.5、配置 Linux 内核

接下来开始定制 Linux 内核，在终端输入如下命令：

petalinux-config -c kernel

执行结果如下：

等待一段时间（我等待了一个半小时，与网速有关系）后会弹出 Linux 内核的配置界面，如下图所示：

可以看到 Petalinux 默认使用的内核版本为 5.4.0，当然也可以换成其它版本的内核，不过修改起来比较麻烦，Petalinux 对内核版本有要求，用户如需使用其他的内核版本可以在网上查找关于 Petalinux 使用非默认内核版本的方法。一般使用默认内核版本就可以了。

这里使用的内核 Xilinx 官方已经做好了基础配置，如无特定需求，无需更改。这里采用Xilinx 官方的默认配置即可，保存配置并退出，如下图所示：

关于Linux 内核的配置在后面的 Linux 内核移植学习时再作了解。

3.6、配置 Linux 根文件系统

在终端输入下面的命令可配置根文件系统，如果不需要配置可不执行该命令：

petalinux-config -c rootfs

下图就是根文件系统的配置界面：

默认配置可满足一般使用，也可以根据需求来定制根文件系统，本实验保持默认配置。需要说明的是“PetaLinux RootFS Settings”可以用来设置 root 用户的密码，默认为“root”。后面登录的时候会用到。

保存配置并退出。

3.7、配置设备树文件

设备树用于保存 Linux 系统中的各种设备信息，内核在启动过程当中会去解析设备树文件，获取设备所需的配置信息完成设备的初始化工作。

如果需要配置设备树，可以编辑当前 petalinux 工程目录下的 project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi 文件。

设备树的概念以及相关配置、语法涉及到了 Linux 内核驱动相关知识，并不是本节学习的重点，所以这里并不会去深入介绍，将会在 Linux 驱动部分的章节做详细解说。使用 vi 或 gedit 命令打开 system-user.dtsi 文件，如下所示：

vi project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi

默认的文件内容如下，可见该文件需要用户自己手动配置。

设备树配置内容在资料盘当中已经提供了，路径为： “开发板资料盘(A盘)\4_SourceCode\3_Embedded_Linux\zynq_petalinux\zynq7010\1_customize_linux\ device_tree\system-user.dtsi”，用户可以用资料盘中的文件替换当前 Petalinux 工程中的该文件。

该system-user.dtsi设备树文件把按键、led 灯、蜂鸣器、USB、串口、sd 卡、Flash、PL 端网口、PS 端网口、 EEPROM 和 RTC 这两个 IIC 设备添加到 system-user.dtsi 设备树当中，system-user.dtsi 文件内容如下：

#include <dt-bindings/gpio/gpio.h>
#include <dt-bindings/input/input.h>
#include <dt-bindings/media/xilinx-vip.h>
#include <dt-bindings/phy/phy.h>/ {model = "Alientek Navigator Zynq Development Board";compatible = "xlnx,zynq-zc702", "xlnx,zynq-7000";leds {compatible = "gpio-leds";gpio-led1 {label = "led2";gpios = <&gpio0 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-state = "on";};gpio-led2 {label = "led1";gpios = <&gpio0 54 GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,default-trigger = "heartbeat";};gpio-led3 {label = "pl_led0";gpios = <&axi_gpio_0 0 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-state = "on";};gpio-led4 {label = "pl_led1";gpios = <&axi_gpio_0 1 0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,default-trigger = "timer";};gpio-led5 {label = "ps_led0";gpios = <&gpio0 7 GPIO_ACTIVE_HIGH>;default-state = "on";};gpio-led6 {label = "ps_led1";gpios = <&gpio0 8 GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,default-trigger = "timer";};};keys {compatible = "gpio-keys";autorepeat;gpio-key1 {label = "pl_key0";gpios = <&gpio0 55 GPIO_ACTIVE_LOW>;linux,code = <KEY_LEFT>;gpio-key,wakeup;autorepeat;};gpio-key2 {label = "pl_key1";gpios = <&gpio0 56 GPIO_ACTIVE_LOW>;linux,code = <KEY_RIGHT>;gpio-key,wakeup;autorepeat;};gpio-key3 {label = "ps_key1";gpios = <&gpio0 12 GPIO_ACTIVE_LOW>;linux,code = <KEY_UP>;gpio-key,wakeup;autorepeat;};gpio-key4 {label = "ps_key2";gpios = <&gpio0 11 GPIO_ACTIVE_LOW>;linux,code = <KEY_DOWN>;gpio-key,wakeup;autorepeat;};touch-key {label = "touch_key";gpios = <&gpio0 57 GPIO_ACTIVE_HIGH>;linux,code = <KEY_ENTER>;gpio-key,wakeup;autorepeat;};};beep {compatible = "gpio-beeper";gpios = <&gpio0 58 GPIO_ACTIVE_HIGH>;};usb_phy0: phy0@e0002000 {compatible = "ulpi-phy";#phy-cells = <0>;reg = <0xe0002000 0x1000>;view-port = <0x0170>;drv-vbus;};
};&uart0 {u-boot,dm-pre-reloc;status = "okay";
};&sdhci0 {u-boot,dm-pre-reloc;status = "okay";
};&usb0 {dr_mode = "otg";usb-phy = <&usb_phy0>;
};&qspi {u-boot,dm-pre-reloc;flash@0 { /* 16 MB */compatible = "w25q256", "jedec,spi-nor";reg = <0x0>;spi-max-frequency = <50000000>;#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;partition@0x00000000 {label = "boot";reg = <0x00000000 0x00100000>;};partition@0x00100000 {label = "bootenv";reg = <0x00100000 0x00020000>;};partition@0x00120000 {label = "bitstream";reg = <0x00120000 0x00400000>;};partition@0x00520000 {label = "device-tree";reg = <0x00520000 0x00020000>;};partition@0x00540000 {label = "kernel";reg = <0x00540000 0x00500000>;};partition@0x00A40000 {label = "space";reg = <0x00A40000 0x00000000>;};};
};&gem0 {local-mac-address = [00 0a 35 00 8b 87];phy-handle = <&ethernet_phy>;ethernet_phy: ethernet-phy@7 {	/* yt8521 */reg = <0x7>;device_type = "ethernet-phy";};
};&gem1 {local-mac-address = [00 0a 35 00 11 55];phy-reset-gpio = <&gpio0 63 GPIO_ACTIVE_LOW>;phy-reset-active-low;phy-handle = <&pl_phy>;pl_phy: pl_phy@4 {	reg = <0x4>;device_type = "ethernet-phy";};
};&watchdog0 {status = "okay";reset-on-timeout;		// Enable watchdog reset function
};&adc {status = "okay";xlnx,channels {#address-cells = <1>;#size-cells = <0>;channel@0 {reg = <0>;};};
};&i2c0 {clock-frequency = <100000>;eeprom@50 {compatible = "atmel,24c64";reg = <0x50>;pagesize = <32>;};rtc@51 {compatible = "nxp,pcf8563";reg = <0x51>;};
};

下面简单的讲解下 gpio led 的配置：

6 个 gpio led 灯分别对应开发板的 6 个 led 灯，配置信息主要包括 compatible（用于与内核驱动匹配的名字）、label（别名）、gpios（对应的 GPIO 管脚）、默认状态以及触发状态。

例如 linux,default-trigger = " timer "表示默认的触发状态是 timer 模式，也可以改为 heartbeat模式。除此之外，还有其他一些内核定义好的触发状态；default-state = "on"表示默认 led 灯是亮着的；gpios = <&gpio0 0 GPIO_ACTIVE_HIGH> 表示该 led 的控制管脚是 gpio-mio0，GPIO_ACTIVE_HIGH 表示高电平有效（也就是高电平的时候 led 灯才会亮）。

其他的暂不了解，后面驱动部分文档中再详细了解。

3.8、编译 Petalinux 工程

现在可以编译整个 Petalinux 工程了，在终端输入如下命令：

petalinux-build

该命令将生成设备树DTB文件、FSBL文件、U-Boot 文件、boot.scr 文件、Linux 内核和根文件系统文件。

编译完成后，生成的镜像文件将位于工程的 images 目录下。需要说明的是FSBL、U-Boot 这两个在本工程中并没有配置，这是因为 Petalinux 会根据 xsa 文件和前面配置 petalinux 工程自动配置FSBL和 uboot，如无特需要求，不需要再手动配置。执行结果如下图所示：

从上图可以看出，工程已经成功编译。

3.9、制作 BOOT.BIN 启动文件

Petalinux 提供了 petalinux-package 命令将 PetaLinux 项目打包为适合部署的格式，其中“petalinux-package --boot”命令生成可引导映像，该映像可直接与 Zynq 系列设备（包括Zynq-7000 和 Zynq UltraScale + MPSoC）或基于 MicroBlaze 的 FPGA设计一起使用。对于 Zynq系列设备，可引导格式为BOOT.BIN，可以从SD卡引导启动。对于基于MicroBlaze的设计，默认格式为 MCS PROM 文件，适用于通过Vivado或其他PROM编程器进行编程。

ZYNQ 的启动文件 BOOT.BIN 一般包含FSBL文件、bitstream 文件和 uboot 文件。使用下面的命令可生成 BOOT.BIN 文件：

petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot --force

参数解释如下：

选项“--fsbl”用于指定 FSBL文件所在位置，后面接文件对应的路径信息，如果不指定文件位置，默认对应的是 images/linux/zynq_fsbl.elf；
选项“--fpga”用于指定 bitstream 文件所在位置，后面接该文件对应的路径信息，默认对应的是 images/linux/system.bit，实际可能有区别；
选项“--u-boot”用于指定 U-Boot 文件所在位置，后面接该文件所在路径信息，默认为images/linux/u-boot.elf。

这里均没有指定对应的文件的路径信息，那么 Petalinux 会自动使用默认文件。执行结果如下图所示：

生成的 BOOT.BIN文件放在 Petalinux 工程的 images/linux 目录下，上一小节编译 Petalinux工程生成的文件同样存放在 images/linux 目录下，如下图所示：

3.10、制作 SD 启动卡

如果使用 SD 卡引导 linux 系统启动，一般需要在 SD 卡上有 2 个分区。一个分区使用 FAT32 文件系统，用于放置启动镜像文件（如 BOOT.BIN，boot.scr文件和 linux 镜像文件等），另一分区使用 EXT4 文件系统，用于存放根文件系统。需要说明的是在《ZYNQ学习之Petalinux 设计流程实战》配置 petalinux 工程中，“Image Packaging cnfiguration”子菜单根文件系统的类型的配置使用的是默认的 INITRD，所以只需要一个使用 FAT32 文件系统的分区就可以了。当设置为“EXT4”则需要另一个存放根文件系统的分区。本小节先讲解 SD 卡的分区和格式化，然后说明将哪些文件复制到 SD 卡中。此处的 SD卡指的是那种小卡，也称为 TF 卡。

将SD卡插入到读卡器中、并将读卡器插入电脑并连接到 Ubuntu 系统，在 Ubuntu 系统中找到 SD卡所对应的设备节点，示例中插入的SD卡对应的设备节点为/dev/sdb。在终端中输入如下命令：

umount /dev/sdb*

sudo fdisk /dev/sdb

输入“p”执行结果如下图所示：

可以看到当前的分区表，有两个分区，一个 FAT32 的分区和一个 exFAT 分区。在开始新分区之前需要将以前的分区删除，键入“d”，然后输入 1，删除 1 分区，再次键入“d”删除第 2 个分区，如果读者的 SD 卡原本就只有一个分区，前面只需执行一次删除就行。当再次键入“d”并出现提示“还没有定义分区！”时，表明已无存在的分区，如图 6.3.24 中红色字体提示所示。

下面开始新建分区。输入“n”创建一个新分区。通过选择“p”使其为主，使用默认分区号 1 和第一个扇区 2048。设置最后一个扇区，也就是设置第一个分区的大小，一般设置500M足够了，通过输入“+500M”，为该分区预留 500MB，如果提示分区包含 vfat签名并询问是否移除该签名，则输入“y”，如下图所示：