zedboard vivado+zedboard之Linux编译

vivado+zedboard之Linux编译

 

本文将介绍如何利用上节搭建好的交叉编译环境编译嵌入式Linux所需的文件，包括u-boot、uImage（内核）、uramdisk.image.gz（文件系统）和devicetree.dtb（设备树）。

原料：

• u-boot-xlnx.git 
• linux-xlnx.git
• device-tree-xlnx-xilinx-v2014.4.zip
• arm_ramdisk.image.gz
  从https://github.com/Xilinx下载前三者，注意下载xil2014.4版本的。
  后者从http://www.wiki.xilinx.com/Build+and+Modify+a+Rootfs下载。

编译

1. U-Boot

~$ mkdir ZYNQ
~$ cd ZYNQ/
~/ZYNQ$ mkdir buildxil2014.4
~/ZYNQ$ cd buildxil2014.4/
~/ZYNQ/buildxil2014.4$ git clone https://github.com/Xilinx/u-boot-xlnx.git //或者先下载好，直接copy、解压
cd u-boot-xlnx
在编译之前，先进行配置，配置文件在u-boot-xlnx/include/configs下，打开zynq_common.h可查看信息。包括所需要的几个文件的名称等
make zynq_zed_config
make
cp u-boot u-boot.elf
如果需要安装python： 
sudo apt-get --reinstall install python-minimal
在u-boot-xlnx/include/configs下，查看zynq_common.h，zynq_zed.h(优先)，决定了内核等文件的名称。
本例使用zynq_zed_config：
“ethaddr=00:0a:35:00:01:22\0”   \
“kernel_image=uImage\0” \
“kernel_load_address=0x2080000\0” \
“ramdisk_image=uramdisk.image.gz\0” \
“ramdisk_load_address=0x4000000\0”  \
“devicetree_image=devicetree.dtb\0” \
“devicetree_load_address=0x2000000\0”   \
“bitstream_image=system.bit.bin\0”  \
“boot_image=BOOT.bin\0” \

2. uImage

使用配置文件：xilinx_zynq_defconfig(arch/arm/configs)

cd ~/ZYNQ/buildxil2014.4
git clone https://github.com/Xilinx/linux-xlnx.git    //或直接copy下载好的linux-xlnx-xilinx-v2014.4.tar.gz
cd ~/ZYNQ/buildxil2014.4/u-boot-xlnx-xilinx-v2014.4/        //需要先安装u-boot-tools
sudo apt-get install u-boot-tools
cd ~/ZYNQ/buildxil2014.4/linux-xlnx-xilinx-v2014.4
make ARCH=arm xilinx_zynq_defconfig
make ARCH=arm UIMAGE_LOADADDR=0x8000 uImage
cp arch/arm/boot/uImage

3. uramdisk.image.gz文件系统

这里不进行编译了，直接使用官网的：http://www.wiki.xilinx.com/Build+and+Modify+a+Rootfs
或：
wget http://www.wiki.xilinx.com/file/view/arm_ramdisk.image.gz/41943558/arm_ramdisk.image.gz
修改根文件系统
cp arm_ramdisk.image.gz ramdisk.image.gz
gunzip ramdisk.image.gz
mkdir file_tmp
sudo mount ramdisk.image -o loop ./file_tmp/
这样可以在file_tmp目录中对文件系统进行修改，修改完成之后umount并重新压缩即可
sudo umount file_tmp/
gzip ramdisk.image
//添加u-boot头部
sudo apt-get install u-boot-tools
mkimage -A arm -T ramdisk -C gzip -d ramdisk.image.gz uramdisk.image.gz
如果需要进行修改，可以先将uramdisk.image.gz解压为uramdisk.image，再挂载到指定目录

4. devicetree.dtb

建议：
  建立一个devicetree目录，将/scripts/dtc/dtc工具copy过来，每次使用时在其下建立工程目录；
  将所需要的dts,dtsi文件copy到其下的工程目录下；
  然后对工程目录打开终端：../dtc -I dts -O dtb -o devicetree.dtb system.dts即可；

如果只有ARM，没有使用PL部分：
在linux-xlnx/arch/arm/boot/dts/下，找到zynq-zed.dts及相关dtsi文件，copy到上述devicetree/xil2014.4/下：
../dtc -I dts -O dtb -o devicetree.dtb zynq-zed.dts

为PL配置devicetree
自己写的PL程序对于ARM来说相当于是新的外设，在xil提供的Linux内核中的dts是没有的，需要自己制作匹配的dts文件。SDK提供了根据在vivado中的硬件设计文件来生成设备树的工具。也可以自己手工编写或作出调整。
使用SDK制作和PL相匹配的devicetree。
SDK设置
下载device-tree-xlnx-xilinx-v2014.4.tar.gz，解压将device-tree-xlnx-xilinx-v2014.4文件夹。
添加至：bsp repo=D:\Xilinx\SDK\2014.1\data\embeddedsw\lib\bsp下，
使用SDK添加下载好的目录：SDK Menu: Xilinx Tools > Repositories > New… (bsp repo) > OK

注：由于device-tree-xlnx-xilinx-v2014.4.tar.gz，但是有win下路径\的问题；重新在https://github.com/Xilinx/device-tree-xlnx下载，device-tree-xlnx-xilinx-v2014.4.zip（clone in desktop），解决

SDK使用
新建：SDK Menu: File > New > Board Support Package > Board Support Package OS: device-tree > Finish
在弹出的的对话框中修改参数；比如bootargs内核的命令行参数，内核启动时传给内核，可设置为：console=ttyPS0,115200 root=/dev/ram rw earlyprintk
编译完成后在工程的\HW\Lab2-LedIP\Lab2-LedIP.sdk\device_tree_bsp_0下可以找到system.dts文件
将所有的dts,dtsi文件copy到虚拟机下的buildxil2014.4/linux-xlnx-xilinx-v2014.4下，使用dtc工具生成devicetree.dtb
../dtc -I dts -O dtb -o devicetree.dtb system.dts

注：这种方法在测试的时候有效，可以使用；但是在做HDMI的时候不能用了，没搞明白怎么回事。只有手工编写dts文件了。

小结

至此，已经编译了xil2014.4-Linux所需的文件了。当然现在还不能启动Linux，还需要制作BOOT.bin文件。这些方法适用于其他硬件，需要确定合适的配置文件。
在实际操作的过程中，由于工具版本、源代码出处及版本等问题，折腾了很多次才选择这种方法，而且经过后续验证有效。在参考陆佳华的书、前辈博客、各种论坛的过程中，遇到过xilinx、xup、zedboard、digilent、AD等出的源码或者编译好的文件，有的是面向ISE的（比如ISE、Vivado的设备树定义不一样，甚至vivado2014.1和2014.4都不完全一样），在参考资料和手头源码加个人关于这块不甚了解的情况下，经历了N次痛苦的过程。
由于时间问题，个中细节就不再详述了，看错误信息、查论坛一般可以解决。