本文作者：AMD 工程師 Aravind Babu

本篇文章介紹了在任何平臺上使用 PetaLinux 的先決條件。PetaLinux 是一種嵌入式 Linux 軟件開發(fā)套件 (SDK)，主要用于基于 FPGA 的系統(tǒng)級芯片 (SoC) 設(shè)計或 FPGA 設(shè)計。

安裝要求

工作站最低要求：

8 GB RAM（針對 AMD 工具推薦的最低要求）

2 GHz CPU 時鐘或同等頻率（至少 8 核）

100 GB 可用 HDD 空間

支持的操作系統(tǒng)：

完全移除 RHEL 和 CENTOS，與上游 Yocto 保持一致

Ubuntu Desktop/Server 20.04.2 LTS、20.04.3 LTS、20.04.4 LTS、20.04.5 LTS（64 位）、20.04.6 LTS、22.04 LTS、22.04.1 LTS、22.04.2 LTS 和 22.04.3 LTS

OpenSuse Leap 15.3 和 15.4

AlmaLinux 8.7 和 9.1

主機包列表

PetaLinux 要求在 Linux 主機工作站上安裝標準開發(fā)工具和庫，在 Linux 主機上安裝版本說明中所列的庫和工具。

以下是在安裝 PetaLinux 之前，需要在主機上安裝的程序包列表：

https://adaptivesupport.amd.com/s/article/000036178?language=zh_CN

PetaLinux 安裝步驟

PetaLinux 工具要求您的主機系統(tǒng) /bin/sh 為“bash”。如果您使用 Ubuntu 發(fā)行版，并且您的 /bin/sh 為“dash”，請咨詢您的系統(tǒng)管理員，了解如何使用 sudo dpkg-reconfigure dash 命令來更改您的默認系統(tǒng) shell /bin/sh。

您必須具有相應(yīng)的訪問權(quán)，才能安裝版本說明中所述的必備程序包。PetaLinux 工具需要以非 root 用戶的身份安裝。

可以從 PetaLinux 下載頁面下載 PetaLinux 安裝程序：

https://china.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/zh/downloadNav/embedded-design-tools.html

如果您在運行安裝程序時未指定任何選項，則 PetaLinux 工具默認安裝到當前工作目錄中。

或者，您也可以指定安裝路徑。

例如，要將 PetaLinux 工具安裝到 /home//petalinux/ 中，請執(zhí)行以下操作：

注意：

您不能以 root 用戶身份安裝 PetaLinux。如果您試圖以 root 用戶身份運行 PetaLinux 命令，則 BitBake 完整性檢查可能會失敗，這會導致無法繼續(xù)構(gòu)建。之所以執(zhí)行這項檢查，是因為以 root 用戶身份運行構(gòu)建非常危險；如果任何構(gòu)建腳本誤將文件安裝到根路徑 (/) 而不是它本應(yīng)安裝到的路徑，則必須使安裝立即失敗，以免（在最壞的情況下）覆蓋對 Linux 系統(tǒng)操作至關(guān)重要的文件，例如 /bin 或 /etc 中的文件。因此，不支持以 root 用戶身份運行構(gòu)建。

一旦安裝完成，您就無法移動或復(fù)制已安裝的目錄。在前述示例中，您無法移動或復(fù)制 /home//petalinux/，因為完整路徑存儲在 Yocto e-SDK 環(huán)境文件中。

安裝該軟件期間，確保您對 /home//petalinux 有寫權(quán)限。安裝后，可以將權(quán)限更改為全局讀取-執(zhí)行 (0755)。將該工具安裝到 /home//petalinux 目錄并不是強制要求。您可以在具有 755 權(quán)限的任何位置安裝該工具。

PetaLinux 2024.1 僅適用于從 AMD Vivado Design Suite 2024.1 導出的硬件設(shè)計。

您的 PetaLinux 和 Vivado 設(shè)計應(yīng)始終使用相同版本。

PetaLinux 工作環(huán)境設(shè)置

在安裝之后，通過 source 命令來運行所提供的設(shè)置腳本，以便完成剩余的設(shè)置。

PetaLinux 工作環(huán)境設(shè)置步驟

使用 source 命令來運行適當?shù)脑O(shè)置腳本。PetaLinux 可以使用任何交互式 shell，示例如下：

以 Bash 作為用戶 shell：

settings.sh:

https://www.godaddy.com/forsale/settings.sh?utm_source=TDFS_BINNS2&utm_medium=parkedpages&utm_campaign=x_corp_tdfs-binns2_base&traffic_type=TDFS_BINNS2&traffic_id=binns2&

以 C shell 作為用戶 shell：

注意：從 2024.2 起，將棄用 PetaLinux settings.csh 支持。建議使用 bash 中的 settings.sh：

https://www.godaddy.com/forsale/settings.sh?utm_source=TDFS_BINNS2&utm_medium=parkedpages&utm_campaign=x_corp_tdfs-binns2_base&traffic_type=TDFS_BINNS2&traffic_id=binns2&

以下是第一次使用 source 命令運行設(shè)置腳本時的輸出示例：

驗證工作環(huán)境已設(shè)置完成：

echo $PETALINUX

輸出示例：/opt/pkg/petalinux

環(huán)境變量 $PETALINUX 應(yīng)指向 PetaLinux 的安裝路徑。根據(jù) PetaLinux 安裝路徑，輸出可能與本示例不同。

創(chuàng)建 PetaLinux 工程

使用 PetaLinux BSP 創(chuàng)建工程

1.切換至您要在其中創(chuàng)建 PetaLinux 工程的目錄。例如，如果您要在 /home/user 下創(chuàng)建工程，請運行以下命令：

cd /home/user

2.在命令控制臺上運行 petalinux-create 命令：

petalinux-create project -s

基于已安裝的 BSP 來引用開發(fā)板。輸出如下：

在前述示例中，當該命令運行時，它會告訴您從 BSP 解壓并安裝工程。如果指定的位置在網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) (NFS) 上，則會將工程的 TMPDIR 更改為 /tmp/。否則，指定的位置為 $PROOT/build/tmp。

請勿從本地文件系統(tǒng)創(chuàng)建到 NFS 文件系統(tǒng)的符號鏈接。您無法使用 NFS 在構(gòu)建中定位“tmp”目錄，此操作將失敗。

注意：在 NFS 上創(chuàng)建工程時，為了成功構(gòu)建工程，PetaLinux 要求 TMPDIR 上至少有 50 GB（至多 100 GB）的空間。

如果 /tmp/ 也在 NFS 上，則會拋出一個錯誤。您可以在創(chuàng)建 PetaLinux 工程時使用以下命令更改 TMPDIR：

或者，您可以使用 petalinux-config > Yocto-settings 隨時創(chuàng)建或修改 TMPDIR。

切勿將兩個不同 PetaLinux 工程的 TMPDIR 配置為相同的位置，否則可能造成構(gòu)建錯誤。切勿在工具安裝區(qū)創(chuàng)建 PetaLinux 工程，也不得將工具安裝區(qū)作為臨時構(gòu)建區(qū)使用。

如果 TMPDIR 位于 /tmp/..，則刪除工程并不會刪除 TMPDIR。要刪除 TMPDIR，請運行 petalinux-build -x mrproper。

錯誤日志：

使用 AMD Vivado Design Suite 配置硬件平臺

您可以使用 AMD Vivado Design Suite 創(chuàng)建硬件平臺。無論如何創(chuàng)建和配置硬件平臺，都需要設(shè)置少量的硬件 IP 和軟件平臺配置，使硬件平臺能隨時運行 Linux。具體說明如下：

AMD Zynq UltraScale+ MPSoC 和 AMD Versal 自適應(yīng) SoC

以下列出了 AMD Zynq UltraScale+MPSoC 和 AMD Versal 自適應(yīng) SoC 硬件工程啟動 Linux 的硬件要求：

至少 2 GB 的外部存儲器（必要）。

串行控制臺 UART（必要）。

非易失性存儲器，如 QSPI 閃存和 SD/MMC。此存儲器是可選的，如果沒有此存儲器，則只有 JTAG 啟動可正常工作。

以太網(wǎng)（可選，對網(wǎng)絡(luò)訪問必不可少）。

注意：如果使用帶中斷的軟核 IP 或帶中斷的外部 PHY 器件，請確保中斷信號已連接。

AMD Zynq 7000 器件

以下列出了 Zynq 7000 硬件工程啟動 Linux 的硬件要求：

一個三重定時器計數(shù)器 (TTC)（必要）。

注意：如果啟用多個 TTC，則 Zynq 7000 Linux 內(nèi)核將使用來自設(shè)備樹的第一個 TTC 塊。確保其他內(nèi)核不使用該 TTC。

至少 512 MB 的外部存儲器控制器（必要）。

串行控制臺 UART（必要）。

非易失性存儲器，如 QSPI 閃存和 SD/MMC。此存儲器是可選的，但若不提供，那么只有 JTAG 啟動可正常工作。

以太網(wǎng)（可選，對網(wǎng)絡(luò)訪問必不可少）。

注意：如果使用軟核 IP，請確保中斷信號已連接。如果使用帶中斷的軟核 IP 或帶中斷的外部 PHY 器件，請確保中斷信號已連接。

AMD MicroBlaze 處理器 (AXI)

以下列出了 MicroBlaze 硬件工程啟動 Linux 的要求：

IP 核檢查表：

外部存儲器控制器至少有 512 MB 存儲空間（必要）

帶中斷連接的雙通道定時器（必要）

串行控制臺帶中斷連接的 UART（必要）

非易失性存儲器，如線性閃存或 SPI 閃存（必要）

帶中斷連接的以太網(wǎng)（可選，但是網(wǎng)絡(luò)訪問的必要條件）

MicroBlaze 處理器配置：

系統(tǒng)從非易失性存儲器啟動時，MicroBlaze 處理器初始啟動加載程序 fs-boot 至少需要 4 KB 的塊 RAM（用于并行閃存）和至少需要 8 KB 的塊 RAM（用于 SPI 閃存）。

注意：PetaLinux 僅支持 32 位 MicroBlaze 處理器。

導入硬件配置

導入硬件配置的步驟：

1. 使用 cd 導航到您的 PetaLinux 工程目錄。

cd

2. 使用以下任一方法，通過 petalinux-config 命令導入硬件描述：

使用包含 XSA 文件的目錄路徑：

petalinux-config --get-hw-description

使用 XSA 文件路徑：

如果您在指定文件夾中有多個 XSA 文件，則 petalinux-config 會拋出一個錯誤。

為避免出現(xiàn)此類錯誤，您可以按如下所示提供完整的 XSA 文件路徑：

petalinux-config --get-hw-description

注意：稍后如果更改中的 XSA 文件，會導致后續(xù)執(zhí)行 petalinux-config/petalinux-build 命令時都會出現(xiàn)“INFO: Seems like your hardware design:/system.xsa has changed”警告。這意味著您的 XSA 已發(fā)生更改。要使用最新的 XSA，請再次運行 petalinux-config --get-hw-description。這樣會啟動頂層系統(tǒng)配置菜單。為 PetaLinux 工程運行 petalinux-config --get-hw-description 命令時，該工具會檢測所導入的硬件設(shè)計中發(fā)生的更改，并啟動該菜單。

圖：系統(tǒng)配置菜單

確保選定了“DTG Settings > (template) MACHINE_NAME”（DTG 設(shè)置 > (模板) MACHINE_NAME），并使用以下選項：

使用帶默認 BSP/硬件工程的 AMD 評估板時，將 BSP 設(shè)置保留為 AUTO。這樣會根據(jù)您的具體設(shè)計自動確定 DTG 機器配置。

對于定制開發(fā)板，請保留默認值。

對于在 AMD 評估板上實現(xiàn)的定制硬件設(shè)計，請使用下表中的值。

表：BSP 和機器名稱

確保選中“Subsystem AUTO Hardware Settings”（子系統(tǒng)自動硬件設(shè)置），然后進入下圖所示的菜單：

圖：Subsystem AUTO Hardware Settings

“Subsystem AUTO Hardware Settings →”菜單支持定制系統(tǒng)級硬件設(shè)置。您可以選擇處理器、存儲體、串行控制臺或閃存。

構(gòu)建 PetaLinux 系統(tǒng)鏡像

使用 cd 導航到您的 PetaLinux 工程目錄。

cd

petalinux-build

此步驟會生成設(shè)備樹 DTB 文件、第一階段啟動加載程序（適用于 AMD Zynq 7000 器件、AMD Zynq UltraScale+ MPSoC 和 AMD MicroBlaze）、PLM（適用于 AMD Versal 自適應(yīng) SoC）、PSM（適用于 Versal 自適應(yīng) SoC）和 TF-A（適用于 Zynq UltraScale+ MPSoC 和 Versal 自適應(yīng) SoC）、U-Boot、Linux 內(nèi)核、根文件系統(tǒng)鏡像和 U-Boot 啟動腳本 (boot.scr)。

最后，它會生成必需的啟動鏡像。