petalinux-2021.1在zynq7020的flash上启动linux_petalinux xsa windows

一、 前言

1. 在电脑上安装虚拟机或者找一个电脑安装linux，用于编译petalinux工程；
2. 安装与vivado对应的petalinux-tool；
3. 版本信息：
   1）linux：ubuntu16.04.06；
   2）vivado：v2021.1；
   3）petalinux：v2021.1；
   4）petalinux工程参考bsp：xilinx-zc702-v2021.1-final.bsp；
4. vivado可以在linux中，也可在windows中；
5. 离线编译包下载，在petalinux工具下载界面下面就有下载链接，如果是zynq需要下载sstate_arm_2021.1（5.5G），如果是zynqMP需要下载sstate_aarch64_2021.1（12.7G），另外还需要下载文件系统Downloads（42.7G）；
6. 感谢 https://www.freesion.com/article/25851500179/ 解决了我的关键性地址分配问题。

二、 设计流程

1. 导出.xsa文件
   新建vivado工程，勾选zynq最小系统模块，此处官方建议最小系统需要有如下模块：
   

本人使用之前的板卡做测试，由于板卡串口是连接在PL侧，所以本次验证还需要fpga的bit文件，如果所有的输出引脚都在PS侧，可以不用fpga的bit文件，blockdesign如下：

2. 新建petalinux工程
   ubuntu中新建文件夹，依据官方提供的bsp包新建工程，命令如下：
   //导出petalinux工具的环境变量，注意source只对本终端有效
   source ~/tools/01_petalinux/v2021/settings.sh
   //依据bsp包新建工程
   petalinux-create –t project –s ./xilinx-zc702-v2021.1-final.bsp –n petalinux_from_bsp1
   //进入工程目录
   cd petalinux_from_bsp1
3. 配置petalinux工程
   1）导入.xsa文件
   petalinux-config –get-hw-description …/cpu_wrapper_20230413.xsa
   回车，调出工程配置界面如下：（键盘上下左右键控制设置）
   

2）进入“Subsystem AUTO Hardware Settings”

注意：此界面与v2019版及之前的版本不同，缺少了Advanced Bootable Images Storage Settings，问题不大，缺少有缺少的做法

进入Flash Settings，默认配置如下：

修改如下：

解释：
a) boot：大小设置为10MB，这个跟后面封装的fsbl、u-boot、bit文件大小有关，默认是5MB，有点小，本人测试时u-boot启动一直有问题，就是因为我的BOOT.bin是5.1MB，这里使用了默认配置，导致一直失败；
b) bootenv：这里没有用到，但是不能删掉，保留，但是大小设置成64KB（flash最小读写扇区）；
c) kernel：这里指的是petalinux工程编译后生成的image.ub，对应于fit image，大小设置为21MB；
d) bootscr：这是v2020以后的petalinux版本才用到的，用于引导u-boot的，具体还不太懂，里面内容不多，大小设置为64KB即可；
3）进入“u-boot Configuration”–>“u-boot script configuration”–>“QSPI/OSPI image offsets”

将fit image offset设置为0xA10000，原因是flash中配置时boot+bootenv=0xA10000
将fit image size设置为0x1500000，与flash中的配置一致；
4）进入Yocto Settings，设置离线编译库文件路径

说明：
a) petalinux默认是在线编译，因为服务器在国外，首次编译时会比较慢，而且可能会失败，因此提前下载离线编译库文件使用离线编译效率比较高，但是提前下载的库文件较大，在petalinux工具下载界面下面就有下载链接，如果是zynq需要下载sstate_arm_2021.1（5.5G），如果是zynqMP需要下载sstate_aarch64_2021.1（12.7G），另外还需要下载文件系统Downloads（42.7G）；
b) 进入“Add pre-mirror url”，输入downloads的路径，注意格式
file://~/tools/01_petalinux/v2021/downloads；

c) 进入“Local sstate feeds settings”，设置sstate_arm路径

d) 使能离线编译（选中，按“y”），Enable Network sstate feeds可选可不选，如果下载的离线编译库不是最新的就选上，本地没有的可以自动从网上下载

5）保存，退出
6）petalinuxbsp.conf文件中声明离线编译路径
打开petalinux_from_bsp1/project-spec/meta-user/conf/petalinuxbsp.conf，新增如下变量

如果不在此声明的话会报错

7）修改boot.scr启动地址
在工程目录下，进入u-boot配置界面
petalinux-config –c u-boot
选择ARM architecture，并进入ARM architecture

找到Boot script offset，设置为0x1F10000，原因还是flash中的地址boot+bootenv+kernel=0x1F10000。

8）保存，退出
4. 编译petalinux工程
工程目录下，输入命令：petalinux-build
编译成功状态如下：

5. bin文件打包
   工程目录下，输入命令：petalinux-package --boot --fsbl ./images/linux/zynq_fsbl.elf --fpga ./images/linux/system.bit --u-boot，可生成BOOT.BIN
   使用如下命令对生成的boot.bin、boot.scr、image.ub做“0”填充，为了匹配flash中的区域大小配置，注意填充的大小，最后一个boot.scr直接将flash剩余的地址全部做了填充
   

最后生成boot-all.bin，可直接下载到flash中，上电成功启动，本次测试flash大小为32MB。

但是网口驱动好像有问题，继续填坑……