Petalinux のカスタマイズ の履歴(No.6)

更新

電気回路/zynq

概要†

電気回路/zynq/Petalinux のビルド の続きです。

z-turn ボード用に Petalinux から起動 SD カードを作ったのですが、

  • シリアルポート番号の問題でメインコンソールが正常起動しない
  • BOOT.bin と image.ub だけ、という構成は部分的な差し替えが難しいので改善したい
  • その他諸々

いろいろ不満があるので解決しようと思います。

フォルダ構成†

  • ~/z-turn/

    • petalinux/ : petalinux SDK のルートフォルダ
    • zturn-v2016.4/ : プロジェクトのルートフォルダ
    • design_1_wrapper_hw_platform_1/ : vivado から export したフォルダ

主にプロジェクトのルートフォルダである ~/z-turn/zturn-v2016.4/ で作業します。

環境設定スクリプト†

  • petalinux-setup というコマンドで petalinux 環境を整えられるようにした
  • petalinux のコマンドは LANG=C でないと動かないので、 忘れずに LANG=C するために alias を設定した
LANG:console
$ alias petalinux-setup='source ~/z-turn/petalinux/settings.sh'
$ petalinux-setup
 PetaLinux environment set to '/home/osamu/z-turn/petalinux'
 WARNING: /bin/sh is not bash!
 bash is PetaLinux recommended shell. Please set your default shell to bash.
 INFO: Checking free disk space
 INFO: Checking installed tools
 INFO: Checking installed development libraries
 INFO: Checking network and other services
$ set | grep PETA
 PETALINUX=/home/osamu/z-turn/petalinux
 PETALINUX_VER=2016.4
$ petalinux-^t
 petalinux-boot      petalinux-config    petalinux-package   petalinux-util
 petalinux-build     petalinux-create    petalinux-setup
$ petalinux-^c
$ cat >> ~/.bashrc  # 自動実行スクリプトに登録する
alias petalinux-setup='export LANG=C; source ~/z-turn/petalinux/settings.sh'
alias petalinux-boot='LANG=C petalinux-boot'
alias petalinux-build='LANG=C petalinux-build'
alias petalinux-config='LANG=C petalinux-config'
alias petalinux-create='LANG=C petalinux-create'
alias petalinux-package='LANG=C petalinux-package'
alias petalinux-util='LANG=C petalinux-util'
^D

パッケージング方法の変更†

Petalinux のデフォルト設定では、

  • BOOT.BIN
    • fsbl.elf = First Stage Boot Loader
    • u-boot.bin = 初期ロジック設定？
    • u-boot.elf = Second Stage Boot Loader
    • design.bit = ロジック設定
  • image.ub
    • system.dtb = デバイスツリー設定
    • uImage = カーネル
    • rootfs = ルートファイルシステム

の２つのファイルに起動に必要なすべてのファイルをまとめるようになっています。

BOOT.BIN はまあこれでもいいとして、 image.ub については中の dtb, uImage, rootfs をすべて別々にしておいた方が、 個別にビルドできて便利です。

ということで、設定を変更してみます。

petalinux-config & build†

  • fsbl は vivado で作ったものを使えばいいようなので、 petalinux では生成しない
  • dtb を SD カードから読ませる
  • rootfs を SD カードから読ませる
  • console=ttyPS1

としました。

LANG:console
$ petalinux-setup
$ petalinux-config
 Linux Components Selection --->
   [Uncheck] First Stage Bootloader
 Auto Config Settings --->
   [Uncheck] fsbl autoconfig
 Subsystem AUTO Hardware Settings --->
   Advanced bootable images storage Settings --->
     dtb image settings --->
       image storage media --->
         primary sd
 Kernel Bootargs --->
   [Uncheck] generate boot args automatically
   user set kernel bootargs = console=ttyPS1,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk
 Image Packing Configuration --->
   Root filesystem type = SD Card
$ petalinux-build
$ petalinux-package --boot --fsbl ../design_1_wrapper_hw_platform_1/fsbl.elf --fpga  images/linux/design_1_wrapper.bit --u-boot --force
$ rm BOOT.BIN  # なぜかカレントフォルダにもできてしまうので
$ ls -l images/linux/
 -rw-rw-r-- 1   4545920  BOOT.BIN
 -rw-r--r-- 1   2077787  System.map.linux
 -rw-r--r-- 1   4045676  design_1_wrapper.bit
 -rw-r--r-- 1   9055012  image.ub
 -rw-r--r-- 1  67108864  rootfs.ext3
 -rw-r--r-- 1  67108864  rootfs.ext4
 -rw-r--r-- 1   5280887  rootfs.ext4.gz
 -rw-r--r-- 1     13702  system.dtb
 -rwxr-xr-x 1    396096  u-boot.bin
 -rwxr-xr-x 1   2507500  u-boot.elf
 -rw-r--r-- 1  11615732  vmlinux
 -rw-r--r-- 1   3827624  zImage
$ sudo fdisk /dev/sdf
コマンド (m でヘルプ): p
 Disk /dev/sdf: 7.4 GiB, 7962886144 bytes, 15552512 sectors
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
 Disklabel type: dos
 Disk identifier: 0xd720fb16
 
 デバイス   起動 Start 最後から セクタ Size Id タイプ
 /dev/sdf1  *     2048   133119 131072  64M  e W95 FAT16 (LBA)
コマンド (m でヘルプ): d
 Selected partition 1
 Partition 1 has been deleted.
コマンド (m でヘルプ): n
 Partition type
    p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
    e   extended (container for logical partitions)
 Select (default p): p
パーティション番号 (1-4, default 1): 
First sector (2048-15552511, default 2048):
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-15552511, default 15552511): +128M
 
 Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 128 MiB.
コマンド (m でヘルプ): t
 Selected partition 1
Partition type (type L to list all types): b
 Changed type of partition 'Linux' to 'W95 FAT32'.
コマンド (m でヘルプ): n
 Partition type
    p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
    e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
パーティション番号 (2-4, default 2):
First sector (264192-15552511, default 264192):
Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (264192-15552511, default 15552511):

 Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 7.3 GiB.
コマンド (m でヘルプ): p
 Disk /dev/sdf: 7.4 GiB, 7962886144 bytes, 15552512 sectors
 Geometry: 74 heads, 1 sectors/track, 1023 cylinders
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
 Disklabel type: dos
 Disk identifier: 0xd720fb16
 
 デバイス   起動  Start 最後から セクタ  Size Id タイプ
 /dev/sdf1         2048   264191   262144  128M  b W95 FAT32
 /dev/sdf2       264192 15552511 15288320  7.3G 83 Linux
コマンド (m でヘルプ): w
 The partition table has been altered.
 Calling ioctl() to re-read partition table.
 Syncing disks.
$ sudo mkfs.vfat -F32 /dev/sdf1
 mkfs.fat 3.0.28 (2015-05-16)
$ sudo mkfs.ext4 /dev/sdf2
 mke2fs 1.42.13 (17-May-2015)
 Creating filesystem with 1911040 4k blocks and 478608 inodes
 Filesystem UUID: 71a66d67-ba3e-4ee2-bc7a-33a87f8611b9
 Superblock backups stored on blocks:
         32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
 
 Allocating group tables: done
 Writing inode tables: done
 Creating journal (32768 blocks): done
 Writing superblocks and filesystem accounting information: done
$ sudo mkdir /mnt/sdcard1
$ sudo mkdir /mnt/sdcard2
$ sudo mount /dev/sdf1 /mnt/sdcard1
$ sudo cp images/linux/BOOT.BIN   /mnt/sdcard1
$ sudo cp images/linux/image.ub   /mnt/sdcard1
$ sudo cp images/linux/system.dtb /mnt/sdcard1
$ sudo umount /mnt/sdcard1
$ sudo mount /dev/sdf2 /mnt/sdcard2
$ sudo tar fxz images/linux/rootfs.tar.gz -C /mnt/sdcard2
$ sudo umount /mnt/sdcard2

起動してみる†

オプションで bootargs を設定したおかげで、起動時に手動で入力しなくても ttyPS1 への出力を読めるようになっている。

ちゃんと SD カードをルートとしてマウントしており、起動直後は

LANG:console
$ df
 Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
 /dev/root              7392892     29248   6965052   0% /
 devtmpfs                    64         0        64   0% /dev
 tmpfs                   515880        32    515848   0% /run
 tmpfs                   515880        40    515840   0% /var/volatile
 tmpfs                       64         0        64   0% /dev
 /dev/mmcblk0p1          129039     13298    115741  10% /run/media/mmcblk0p1
 /dev/mmcblk0p2         7392892     29248   6965052   0% /run/media/mmcblk0p2

のようになっていた。

これで、

  • mmcblk0p1
    • BOOT.BIN
    • image.ub
    • system.dtb
  • mmcblk0p2
    • /

という構成にできた。

image.ub をやめたい†

image.ub は U-Boot fitImage だそうで、
http://mizupc8.bio.mie-u.ac.jp/pukiwiki/index.php?LinkStation%2FTeraStation%2F%E7%8E%84%E7%AE%B1%2FPPC%2FKURO-BOX%2FT4%2FU-Boot%2FFIT
によれば、

  • FIT - Flattened uImage Tree
  • dtb のような構造を持っており、
    • .its - image tree source
    • .itb - image tree blob
    • .dtb - device tree blob

its というファイルから作られるっぽい。

kernel と ramdisk を一度にメモリに上げるには良いけれど、 今はもうカーネルしか入っていないと思われるので、 uImage をそのまま読んでくれた方がカーネルのリコンパイル時などに手間が省ける。

LANG:console
$ find -name "*.its"
 ./build/tmp/deploy/images/plnx_arm/fitimage.its
 ./build/tmp/work/plnx_arm-xilinx-linux-gnueabi/petalinux-user-image/1.0-r0/petalinux-user-image-1.0/fit-image.its
$ cat ./build/tmp/deploy/images/plnx_arm/fitimage.its
 ...
         images {
                 kernel@0 {
                         description = "Linux Kernel";
                         data = /incbin/("/home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/build/tmp/deploy/images/plnx_arm/zImage");
                         ...
                         load = <0x8000>;
                         entry = <0x8000>;
                         ...
                 fdt@0 {
                         description = "Flattened Device Tree blob";
                         data = /incbin/("/home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/build/tmp/deploy/images/plnx_arm/plnx_arm-system.dtb");
                         ...
                 ramdisk@0 {
                         description = "ramdisk";
                         data = /incbin/("/home/osamu/z-turn/zturn-v2016.4/build/tmp/deploy/images/plnx_arm/petalinux-user-image-plnx_arm.cpio.gz");
                         ...
       configurations {
               default = "conf@1";
               conf@1 {
                       description = "Boot Linux kernel with FDT blob + ramdisk";
                       kernel = "kernel@0";
                       fdt = "fdt@0";
                       ramdisk = "ramdisk@0";
                       hash@1 {
                               algo = "sha1";
                       };
               };
               conf@2 {
                       description = "Boot Linux kernel with FDT blob";
                       kernel = "kernel@0";
                       fdt = "fdt@0";
                       hash@1 {
                               algo = "sha1";
                       };
               };
 ...

あれ？ ramdisk と dtb も含まれてる？

確かにファイルサイズも、zImage + rootfs くらいになってる。。。

 3827624  zImage
   13726  system.dtb
 5211912  rootfs.cpio.gz
========================
 9054900  image.ub

petalinux-config -c u-boot†

これは多分 u-boot の設定に違いない？ということで、

LANG:console
$ petalinux-config -c u-boot
 Boot Images --->
   [uncheck] Support Flattened Image Tree
 Boot media --->
   [check] Support for booting from SD/EMMC
 Networking support --->
   [uncheck] Random ethaddr if unset  
   [uncheck] Control TFTP timeout and count through environment
 Device Drivers --->
   [uncheck] Ethernet PHY (physical media interface) support
$ petalinux-config
 u-boot Configuration --->
   U-boot config --->  
     other
 WARNING: /home/osamu/z-turn/petalinux/components/yocto/source/arm/layers/meta-xilinx/recipes-bsp/u-boot/u-boot-xlnx_2016.07.bb.do_compile is tainted from a forced run
$ petalinux-build
 WARNING: /home/osamu/z-turn/petalinux/components/yocto/source/arm/layers/meta-xilinx/recipes-bsp/u-boot/u-boot-xlnx_2016.07.bb.do_compile is tainted from a forced run
$ petalinux-package --boot --fsbl ../design_1_wrapper_hw_platform_1/fsbl.elf --fpga  images/linux/design_1_wrapper.bit --u-boot --force
$ ls -l images/linux/
 -rw-rw-r-- 1 osamu osamu  4515888  2月 23 16:31 BOOT.BIN
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu  2077787  2月 23 16:21 System.map.linux
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu  4045676  2月 23 15:59 design_1_wrapper.bit
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu  9054896  2月 23 16:23 image.ub
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu 67108864  2月 23 16:22 rootfs.ext3
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu 67108864  2月 23 16:22 rootfs.ext4
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu  5280834  2月 23 16:22 rootfs.ext4.gz
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu    13726  2月 23 16:21 system.dtb
 -rwxr-xr-x 1 osamu osamu   366064  2月 23 16:22 u-boot.bin
 -rwxr-xr-x 1 osamu osamu  2368752  2月 23 16:22 u-boot.elf
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu 11615732  2月 23 16:21 vmlinux
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu  3827616  2月 23 16:21 zImage
 -rw-r--r-- 1 osamu osamu   396001  2月 23 16:31 zynq_fsbl.elf

まず、u-boot の設定を自分でして、その後 petalinux-config すると WARNING が出るのは、上書きされてるってことなのかどうか？？？

個別の config を動かした後は petalinux-config しちゃだめなのかも？
でもじゃあどうしろと・・・

あと、U-Boot の設定で FIT support を off にしたのに image.ub が作成されている。

fsbl の生成も off にしたつもりだったのに生成されている。

zImage も作成されているのでこれを置けば良いのかどうか？

ブートパーティションの中身を BOOT.BIN と zImage, system.dtb だけにしてみたところ、

LANG:console
reading uEnv.txt
** Unable to read file uEnv.txt **
Copying Linux from SD to RAM...
reading uImage
** Unable to read file uImage **

違ったみたい。

uImage を生成†

LANG:console
$ petalinux-package --image -c kernel --format uImage
$ touch uEnv.txt  # 空のファイル

としてこれらをコピーしたところ、
（なぜかカーネルを再コンパイルしてるみたいでものすごく時間がかかる orz）

LANG:console
reading devicetree.dtb
** Unable to read file devicetree.dtb **

ありゃ。

uEnv.txt の設定†

LANG:console
echo "devicetree_image=system.dtb" > image/linux/uEnv.txt

としたら dtb はちゃんと読まれたのだけれど、

今度は、ramdisk を読めないと言われた。

LANG:console
reading uEnv.txt
28 bytes read in 8 ms (2.9 KiB/s)
Importing environment from SD ...
Hit any key to stop autoboot:  0
Device: sdhci@e0100000
Manufacturer ID: 13
OEM: 4b47
Name: SD08G
Tran Speed: 50000000
Rd Block Len: 512
SD version 3.0
High Capacity: Yes
Capacity: 7.4 GiB
Bus Width: 4-bit
Erase Group Size: 512 Bytes
reading uEnv.txt
28 bytes read in 8 ms (2.9 KiB/s)
Loaded environment from uEnv.txt
Importing environment from SD ...
Copying Linux from SD to RAM...
reading uImage
3827680 bytes read in 256 ms (14.3 MiB/s)
reading system.dtb
13726 bytes read in 17 ms (788.1 KiB/s)
reading uramdisk.image.gz
** Unable to read file uramdisk.image.gz **
Zynq> printenv 
 baudrate=115200
 bitstream_image=system.bit.bin
 boot_image=BOOT.bin
 boot_size=0xF00000
 bootcmd=run $modeboot
 bootdelay=4
 bootenv=uEnv.txt
 devicetree_image=system.dtb
 devicetree_load_address=0x2000000
 devicetree_size=0x20000
 ethaddr=00:0a:35:00:01:22
 fdt_high=0x20000000
 fdtcontroladdr=3ffa8ed0
 fileaddr=2000000
 filesize=359e
 importbootenv=echo Importing environment from SD ...; env import -t ${loadbootenv_addr} $filesize
 initrd_high=0x20000000
 jtagboot=echo TFTPing Linux to RAM... && tftpboot ${kernel_load_address} ${kernel_image} && tftpboot ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && tftpboot ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 kernel_image=uImage
 kernel_load_address=0x2080000
 kernel_size=0x500000
 loadbit_addr=0x100000
 loadbootenv=load mmc 0 ${loadbootenv_addr} ${bootenv}
 loadbootenv_addr=0x2000000
 mmc_loadbit=echo Loading bitstream from SD/MMC/eMMC to RAM.. && mmcinfo && load mmc 0 ${loadbit_addr} ${bitstream_image} && fpga load 0 ${loadbit_addr} ${filesize}
 modeboot=sdboot
 nandboot=echo Copying Linux from NAND flash to RAM... && nand read ${kernel_load_address} 0x100000 ${kernel_size} && nand read ${devicetree_load_address} 0x600000 ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && nand read ${ramdisk_load_address} 0x620000 ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 norboot=echo Copying Linux from NOR flash to RAM... && cp.b 0xE2100000 ${kernel_load_address} ${kernel_size} && cp.b 0xE2600000 ${devicetree_load_address} ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && cp.b 0xE2620000 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 preboot=if test $modeboot = sdboot && env run sd_uEnvtxt_existence_test; then if env run loadbootenv; then env run importbootenv; fi; fi;
 qspiboot=echo Copying Linux from QSPI flash to RAM... && sf probe 0 0 0 && sf read ${kernel_load_address} 0x100000 ${kernel_size} && sf read ${devicetree_load_address} 0x600000 ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && sf read ${ramdisk_load_address} 0x620000 ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 ramdisk_image=uramdisk.image.gz
 ramdisk_load_address=0x4000000
 ramdisk_size=0x5E0000
 rsa_jtagboot=echo TFTPing Image to RAM... && tftpboot 0x100000 ${boot_image} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_nandboot=echo Copying Image from NAND flash to RAM... && nand read 0x100000 0x0 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_norboot=echo Copying Image from NOR flash to RAM... && cp.b 0xE2100000 0x100000 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_qspiboot=echo Copying Image from QSPI flash to RAM... && sf probe 0 0 0 && sf read 0x100000 0x0 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_sdboot=echo Copying Image from SD to RAM... && load mmc 0 0x100000 ${boot_image} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 sd_uEnvtxt_existence_test=test -e mmc 0 /uEnv.txt
 sdboot=if mmcinfo; then run uenvboot; echo Copying Linux from SD to RAM... && load mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && load mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && load mmc 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; fi
 stderr=serial@e0001000
 stdin=serial@e0001000
 stdout=serial@e0001000
 uenvboot=if run loadbootenv; then echo Loaded environment from ${bootenv}; run importbootenv; fi; if test -n $uenvcmd; then echo Running uenvcmd ...; run uenvcmd; fi
 usbboot=if usb start; then run uenvboot; echo Copying Linux from USB to RAM... && load usb 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && load usb 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && load usb 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; fi
 
 Environment size: 4395/131068 bytes

起動方法を細かく指定しないとダメみたい？

printenv の結果から見ると、

LANG:sh
bootcmd=run $modeboot
modeboot=sdboot
sdboot=if mmcinfo; then \
    run uenvboot; \
    echo Copying Linux from SD to RAM... && 
    load mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && 
    load mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && 
    load mmc 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && 
    bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; \
  fi
uenvboot=if run loadbootenv; then \
    echo Loaded environment from ${bootenv}; \
    run importbootenv; \
  fi; \
  if test -n $uenvcmd; then \
    echo Running uenvcmd ...; \ 
    run uenvcmd; \
  fi
loadbootenv= \
    load mmc 0 ${loadbootenv_addr} ${bootenv}
importbootenv= \
    echo Importing environment from SD ...; \
    env import -t ${loadbootenv_addr} $filesize

これを z-turn に付いてきた SD Card の uEnv.txt と比べる。

bootargs=console=ttyPS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait devtmpfs.mount=0
load_image=fatload mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && fatload mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image}
uenvcmd=run mmc_loadbit_fat && echo Copying Linux from SD to RAM... && mmcinfo &&  run load_image &&  bootm ${kernel_load_address} - ${devicetree_load_address}

z-turn の SD Card で起動したときの環境変数は、

LANG:console
zynq-uboot> printenv
 baudrate=115200
 bitstream_image=system.bit.bin
 boot_image=BOOT.bin
 boot_size=0x080000
 bootcmd=run $modeboot
 bootdelay=3
 bootenv=uEnv.txt
 devicetree_image=devicetree.dtb
 devicetree_load_address=0x2000000
 devicetree_size=0x010000
 ethact=Gem.e000b000
 ethaddr=00:0a:35:00:01:22
 fdt_high=0x20000000
 importbootenv=echo Importing environment from SD ...; env import -t ${loadbootenv_addr} $filesize
 initrd_high=0x20000000
 ipaddr=192.168.1.55
 jtagboot=echo TFTPing Linux to RAM... && tftpboot ${kernel_load_address} ${kernel_image} && tftpboot ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && tftpboot ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 kernel_image=uImage
 kernel_load_address=0x2080000
 kernel_size=0x480000
 loadbit_addr=0x100000
 loadbootenv=fatload mmc 0 ${loadbootenv_addr} ${bootenv}
 loadbootenv_addr=0x2000000
 mmc_loadbit_fat=echo Loading bitstream from SD/MMC/eMMC to RAM.. && get_bitstream_name && mmcinfo && fatload mmc 0 ${loadbit_addr} ${bitstream_image} && fpga loadb 0 ${loadbit_addr} ${filesize}
 modeboot=sdboot
 nandboot=echo Copying Linux from NAND flash to RAM... && nand read ${kernel_load_address} 0x100000 ${kernel_size} && nand read ${devicetree_load_address} 0x600000 ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && nand read ${ramdisk_load_address} 0x620000 ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 norboot=echo Copying Linux from NOR flash to RAM... && cp.b 0xE2100000 ${kernel_load_address} ${kernel_size} && cp.b 0xE2600000 ${devicetree_load_address} ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && cp.b 0xE2620000 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 qboot_addr=0x000000
 qbootenv_addr=0x080000
 qbootenv_size=0x020000
 qdevtree_addr=0x980000
 qkernel_addr=0x500000
 qramdisk_addr=0x990000
 qspiboot=echo Copying Linux from QSPI flash to RAM... && sf probe 0 0 0 && qspi_get_bitsize 0x0A0000 && sf read ${loadbit_addr} 0x0A0004 ${bitsize} && fpga loadb 0 ${loadbit_addr} ${bitsize} && sf read ${kernel_load_address} ${qkernel_addr} ${kernel_size} && sf read ${devicetree_load_address} ${qdevtree_addr} ${devicetree_size} && echo Copying ramdisk... && sf read ${ramdisk_load_address} ${qramdisk_addr} ${ramdisk_size} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 qspiupdate=echo Update qspi images from sd card... && echo - Init mmc... && mmc rescan && echo - Init qspi flash... && sf probe 0 0 0 && echo - Write boot.bin... && fatload mmc 0 0x200000 boot.bin && sf erase ${qboot_addr} ${boot_size} && sf erase ${qbootenv_addr} ${qbootenv_size} && sf write 0x200000 0 ${filesize} && get_bitstream_name && echo - Write ${bitstream_image}... && fatload mmc 0 0x200000 ${bitstream_image} && sf erase 0x0A0000 0x460000 && mw.l 0x100000 ${filesize} && sf write 0x100000 0x0A0000 4 && sf write 0x200000 0x0A0004 ${filesize} && echo - Write uImage... && fatload mmc 0 0x200000 uImage && sf erase ${qkernel_addr} ${kernel_size} && sf write 0x200000 ${qkernel_addr} ${filesize} && echo - Write device tree... && fatload mmc 0 0x200000 devicetree.dtb && sf erase ${qdevtree_addr} ${devicetree_size} && sf write 0x200000 ${qdevtree_addr} ${filesize} && echo - Write Ramdisk... && fatload mmc 0 0x200000 uramdisk.image.gz && sf erase ${qramdisk_addr} ${ramdisk_size} && sf write 0x200000 ${qramdisk_addr} ${filesize} && echo - Done.
 ramdisk_image=uramdisk.image.gz
 ramdisk_load_address=0x4000000
 ramdisk_size=0x600000
 rsa_jtagboot=echo TFTPing Image to RAM... && tftpboot 0x100000 ${boot_image} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_nandboot=echo Copying Image from NAND flash to RAM... && nand read 0x100000 0x0 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_norboot=echo Copying Image from NOR flash to RAM... && cp.b 0xE2100000 0x100000 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_qspiboot=echo Copying Image from QSPI flash to RAM... && sf probe 0 0 0 && sf read 0x100000 0x0 ${boot_size} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 rsa_sdboot=echo Copying Image from SD to RAM... && fatload mmc 0 0x100000 ${boot_image} && zynqrsa 0x100000 && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}
 sdboot=if mmcinfo; then run uenvboot; get_bitstream_name && echo - load ${bitname} to PL... && fatload mmc 0 0x200000 ${bitname} && fpga loadb 0 0x200000 ${filesize} && echo Copying Linux from SD to RAM... && fatload mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && fatload mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && fatload mmc 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; fi
 serverip=192.168.1.13
 stderr=serial
 stdin=serial
 stdout=serial
 uenvboot=if run loadbootenv; then echo Loaded environment from ${bootenv}; run importbootenv; fi; if test -n $uenvcmd; then echo Running uenvcmd ...; run uenvcmd; fi
 usbboot=if usb start; then run uenvboot; echo Copying Linux from USB to RAM... && fatload usb 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && fatload usb 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && fatload usb 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; fi
 
 Environment size: 5720/131068 bytes

こちらでは u-boot コンソールを抜けた後に uEnv.txt が読まれる。 どうしてだろう？

とりあえず置いておいて、

LANG:sh
bootcmd=run $modeboot
modeboot=sdboot
sdboot= \
  if mmcinfo; then \
    run uenvboot; \
    get_bitstream_name && \
    echo - load ${bitname} to PL... && \
    fatload mmc 0 0x200000 ${bitname} && \
    fpga loadb 0 0x200000 ${filesize} && \
    echo Copying Linux from SD to RAM... && \
    fatload mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && \
    fatload mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && \
    fatload mmc 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && \
    bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; \
  fi
uenvboot= \
  if run loadbootenv; then \
    echo Loaded environment from ${bootenv}; \
    run importbootenv; \
  fi; \
  if test -n $uenvcmd; then \
    echo Running uenvcmd ...; \
    run uenvcmd; \
  fi
loadbootenv= \
  fatload mmc 0 ${loadbootenv_addr} ${bootenv}
importbootenv= \
  echo Importing environment from SD ...; \
  env import -t ${loadbootenv_addr} $filesize
# 以下は uEnv.txt 内
uenvcmd= \
  run mmc_loadbit_fat && \
  echo Copying Linux from SD to RAM... && \
  mmcinfo &&  \
  run load_image && \
  bootm ${kernel_load_address} - ${devicetree_load_address}
load_image= \
  fatload mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && \
  fatload mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image}
# 以下再び uEnv.txt 外
mmc_loadbit_fat= \
  echo Loading bitstream from SD/MMC/eMMC to RAM.. && \
  get_bitstream_name && \
  mmcinfo && \
  fatload mmc 0 ${loadbit_addr} ${bitstream_image} && \
  fpga loadb 0 ${loadbit_addr} ${filesize}

なので、

LANG:sh
    get_bitstream_name && \
    echo - load ${bitname} to PL... && \
    fatload mmc 0 0x200000 ${bitname} && \
    fpga loadb 0 0x200000 ${filesize} && \

の部分が追加されている以外、uEnv.txt が呼ばれるまでのところに違いは無い。

uEnv.txt は importbootenv で取り込まれて、uenvcmd が起動されるので、 uenvcmd 内で bootm を呼んでそれ以降の処理（ramdisk の読み込みを含む）を キャンセルしてしまえば良いみたい。そして、ramdisk を使わない場合、 bootm の ramdisk アドレスには - を渡せばいいみたい。

上記の理解を確かめるために u-boot のコマンドラインで

LANG:console
Zynq> get_bitstream_name
 Unknown command 'get_bitstream_name' - try 'help'
Zynq> setenv bootargs console=ttyPS1,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait devtmpfs.mount=0 maxcpu=1
Zynq> bootm ${kernel_load_address} - ${devicetree_load_address}

としたところ、Linux が起動した。
これは、すでに uImage と system.dtb がメモリに読み込まれていたため。
uenvcmd を自分で書く場合には、上記と同様にこれらの読み込みも必要になる。

u-boot のコマンドラインで get_bitstream_name が失敗するのはなぜだろう？

今の設定では bitstream が BOOT.BIN に含まれてしまっているのだけれど、 実際には VFAT 上に単独ファイルとして置きたいところ。z-turn 付属の SD カードではそのようになっている。

試しに、design1_wrapper_0.bit を design1.bit として SD カードに入れ、

LANG:console
Zynq> fatload mmc 0 0x200000 design1.bit
 reading design1.bit
 4045676 bytes read in 275 ms (14 MiB/s)
Zynq> fpga loadb 0 0x200000 ${filesize}
   design filename = "design_1_wrapper;UserID=0XFFFFFFFF;Version=2014.4"
   part number = "7z020clg400"
   date = "2015/08/11"
   time = "17:59:43"
   bytes in bitstream = 4045564
 zynq_align_dma_buffer: Align buffer at 200070 to 200000(swap 1)

正しくプログラムできることがわかった。

ああ、いや、Linux が立ち上がったっぽいけど sshd が起動しておらず、 コンソールも ttyPS0 を見に行ってしまっているらしく繋がらないので、 本当に起動しているかどうか確認できてない感じ。

BOOT.BIN から .bit ファイルを取り除く†

起動時に

In FsblHookBeforeBitstreamDload function

でかなり待たされるのも気になる。

というか、今の形だと fsbl 内でビットストリームをダウンロードしちゃってる。

LANG:console
$ petalinux-package --boot --fsbl ../design_1_wrapper_hw_platform_1/fsbl.elf --u-boot --force

として、BOOT.BIN に .bit ファイルを入れないようにしたところ、 待ち時間も無く u-boot が起動して、上記の fatload & fpga loadb でプログラムできることがわかった。

petalinux-config -c kernel†

petalinux-config -c rootfs†

UART 設定†

たぶん４つの方法があって、

  1. vivaldo の mio 設定で UART0 のピン配置と UART1 のピン配置を入れ替えてしまう方法。
    • これをしてしまうと、z-turn 付属の DVD から作った SD カードなどとは設定が異なってしまうので、後々ちょっとだけ 面倒かもしれない。
  2. devicetree で ttyPS0 と ttyPS1 を入れ替える方法
  3. Linux 側の設定項目を探して ttyPS1 を使ってもらう方法
  4. そもそも使っていない UART を off にしてしまう方法
    • 問題が解決したわけでは無いので、後からこのポートを使いたいときに同じ問題が再発する。

始め３つ目を目指したのですが、bootargs の設定だけでなく、/etc/inittab も設定しなければ ならないようで、結構面倒くさい。

で、z-turn 付属の BOOT.bin, uEnv.txt, uImage から立ち上げたコンソールを見直したところ、

LANG:console
Debian GNU/Linux 8 debian8-zynq ttyPS0

debian8-zynq login:

となっていて、普通に ttyPS0 を使っている？！

対応する devicetree.dts を見ると、

 ...
	chosen {
		bootargs = "console=ttyPS0,115200 root=/dev/ram rw earlyprintk";
		linux,stdout-path = "/amba/serial@e0001000";
	};

	aliases {
		ethernet0 = "/amba/ethernet@e000b000";
		serial0 = "/amba/serial@e0001000";
		serial1 = "/amba/serial@e0000000";
		spi0 = "/amba/spi@e000d000";
	};
...

ふむ、e0000000 を serial1 に、e0001000 を serial0 に割り当てていて、 これは 2. の方法を使っているみたい。

一方で、

LANG:console
$ less components/plnx_workspace/device-tree-generation/system.dts
 ...
         chosen {
                 bootargs = "console=ttyPS0,115200";
         };
         aliases {
                 ethernet0 = &gem0;
                 serial0 = &uart1;
                 serial1 = &uart0;
                 spi0 = &qspi;
         };
 ...

なので、やはり入れ替えられているようにも見えるのだけれど・・・

LANG:console
$ less components/plnx_workspace/device-tree-generation/pcw.dtsi
 ...
 &uart0 {
        device_type = "serial";
        port-number = <1>;
        status = "okay";
 } ;
 &uart1 {
        device_type = "serial";
        port-number = <0>;
        status = "okay";
 };
 ...
$ less components/plnx_workspace/device-tree-generation/pcw.dtsi
 ...
                uart0: serial@e0000000 {
                        compatible = "xlnx,xuartps", "cdns,uart-r1p8";
                        status = "disabled";
                        clocks = <&clkc 23>, <&clkc 40>;
                        clock-names = "uart_clk", "pclk";
                        reg = <0xE0000000 0x1000>;
                        interrupts = <0 27 4>;
                };

                uart1: serial@e0001000 {
                        compatible = "xlnx,xuartps", "cdns,uart-r1p8";
                        status = "disabled";
                        clocks = <&clkc 24>, <&clkc 41>;
                        clock-names = "uart_clk", "pclk";
                        reg = <0xE0001000 0x1000>;
                        interrupts = <0 50 4>;
                };
  ...

えーと、これ、どう見ればいいのかしら？

USB_UART が uart1:serial@e0001000 に繋がっているのは間違いなくて、 serial0 = &uart1 で serial0 に接続されているように読める？

で、chosen が console=ttyPS0,115200 のままになっているのはどうしてなのか。

git で様子を見ると、

 components/plnx_workspace/device-tree-generation/plnx_arm-system.dts と~
 components/plnx_workspace/device-tree-generation/system-conf.dtsi ~

は console=ttyPS1,115200 に書き換わっているのに、

 components/plnx_workspace/device-tree-generation/system.dts ~

は影響を受けていない？

system.dts の冒頭のタイムスタンプは変わっているので、 コンパイルし直されていないわけでは無いみたいなのだけれど？

（ここでちょっと中断中）

あー、ところで、components は .gitignore しておくべきなんですね。

$ jed project-spec/meta-user/recipes-dt/device-tree/files/system-top.dts
$ cat project-spec/meta-user/recipes-dt/device-tree/files/system-top.dts
 /dts-v1/;
 /include/ "system-conf.dtsi"
 / {
         chosen {
                 bootargs = "console=ttyPS0,115200";
         };
 };

inittab をいじる余地はある？†

（裏で）立ち上がった z-turn 上の linux に ssh で繋いで inittab を見てみると、

LANG:console
login as: root
root@10.225.225.142's password: (root)
$ cat /etc/inittab
 # /etc/inittab: init(8) configuration.
 # $Id: inittab,v 1.91 2002/01/25 13:35:21 miquels Exp $
 
 # The default runlevel.
 id:5:initdefault:
 
 # Boot-time system configuration/initialization script.
 # This is run first except when booting in emergency (-b) mode.
 si::sysinit:/etc/init.d/rcS
 
 # What to do in single-user mode.
 ~~:S:wait:/sbin/sulogin
 
 # /etc/init.d executes the S and K scripts upon change
 # of runlevel.
 #
 # Runlevel 0 is halt.
 # Runlevel 1 is single-user.
 # Runlevels 2-5 are multi-user.
 # Runlevel 6 is reboot.
 
 l0:0:wait:/etc/init.d/rc 0
 l1:1:wait:/etc/init.d/rc 1
 l2:2:wait:/etc/init.d/rc 2
 l3:3:wait:/etc/init.d/rc 3
 l4:4:wait:/etc/init.d/rc 4
 l5:5:wait:/etc/init.d/rc 5
 l6:6:wait:/etc/init.d/rc 6
 # Normally not reached, but fallthrough in case of emergency.
 z6:6:respawn:/sbin/sulogin
 PS0:12345:respawn:/bin/start_getty 115200 ttyPS0
 # /sbin/getty invocations for the runlevels.
 #
 # The "id" field MUST be the same as the last
 # characters of the device (after "tty").
 #
 # Format:
 #  <id>:<runlevels>:<action>:<process>
 #
 
 1:12345:respawn:/sbin/getty 38400 tty1

$ runlevel
 N 5
Counter: 40468 (from 2010/06/03), today: 13, yesterday: 14