Zynq UltraScale + MPSoC Ubuntu第2部分 - 从源代码构建和运行Ubuntu桌面

电源

Zynq®UltraScale+™MPSoC提供前所未有的异构多处理级别，并结合了七个用户可编程处理器，包括四核ARM®Cortex™-A53应用处理单元（APU），双核32位ARM®Cortex™-R5实时处理单元（RPU）和ARM®Mali™-400 MP2图形处理单元（GPU）。它是业界首款多处理器SoC，可提供5倍系统级性能 - 每瓦特和任意对任意连接。

本技术提示涵盖了针对ZCU102板在Zynq®UltraScale+™MPSoC上构建和启动Ubuntu Desktop的分步说明。

Zynq UltraScale + MPSoC上的Ubuntu桌面和GPU应用程序

本设计使用以下Zynq®UltraScale+™MPSoC PS组件

四核ARM®Cortex™-A53应用处理单元
图形处理单元
DDR控制器。
UART
SD / eMMC接口
千兆以太网
USB 3.0
DisplayPort的

用于此设计的软件堆栈

APU子系统上的SMP Linux
Ubuntu Desktop根文件系统
ARM-Mali，OpenGL ES2.0，OSG

要求

Xilinx ZCU102评估套件带电源
10级SD卡（8 GB）
以太网电缆（用于Internet连接，使用apt-get实用程序安装软件包，以及用户尝试Webserver演示）
Micro USB转标准USB线
4K显示器或全高清显示器和DisplayPort电缆
USB 3.0连接器或USB 2.0微型电缆连接到标准USB母头适配器，USB Hub连接USB鼠标/ USB键盘/ USB键盘和鼠标集成等

提供的文件
Ubuntu_Desktop_Release_2018_1.zip	存档文件包含以下文件/文件夹：硬件描述文件 Vivado项目的tcl文件预建的图像

从源构建的过程
本节包括以下主题

使用Vivado创建硬件设计。
将硬件设计导出到Petalinux
- 配置硬件
- 创建petalinux项目
- 配置内核
- 创建可启动的Linux映像
使用内置图像准备SD卡或准备测试图像
ZCU102电路板设置
执行演示的步骤

使用Vivado创建硬件设计
本节介绍使用2018.1 Vivado设计套件创建硬件设计的过程。

打开Vivado Design Suite并运行project.tcl文件，该文件将生成使用Zynq UltraScale + MPSoC IP的块设计。
下载并将Ubuntu_Desktop_Release_2018_1.zip文件
解压缩到您的Linux目录$ unzip Ubuntu_Desktop_Release_2018_1.zip
注意：为方便用户，预设的硬件描述文件随设计文件一起提供。用户可以使用/ Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 /下的design_1_wrapper.hdf文件HDF_file目录并跳至“ 使用Petalinux 2018_1准备Linux映像 ”部分。
推出Vivado Design Suite 2018.1（在Linux上）
Vivado Design Suite将打开“欢迎”窗口。在欢迎窗口中，您可以创建新项目，打开现有项目，或直接在Vivado Design Suite中输入Tcl命令以及访问文档和示例

在Vivado欢迎屏幕的TCL控制台中，将目录更改为/ Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 / Hardware ，其中包含project.tcl文件。
$ cd / Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 /硬件
按照以下命令，在Vivado GUI TCL控制台中获取project.tcl文件。
source project.tcl

图：源项目.tcl文件

此TCL脚本将执行以下操作

自动创建Vivado项目
创建新的块设计并自动填充Zynq UltraScale + MPSoC PS系统，所需的组件和连接。
为ZCU102板配置Zynq UltraScale + MPSoC PS系统
生成当前目录中的硬件描述文件。
完成该过程后，将在/ Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 / Hardwar e目录下生成design_1_wrapper.hdf。

使用Petalinux 2018.1准备Linux映像

本节介绍如何使用版本2018.1的最新版本Petalinux SDK为zcu102目标平台构建Linux映像

创建petalinux项目

使用相应的bsp创建petalinux项目，可以从以下路径下载
下载Petalinux petalinux-v2018.1-installer.run和ZCU102 BSP用于相应的主板。

运行上面下载的安装程序
$ ./petalinux-v2018.1-installer.run安装Petalinux
注意：请参阅Petalinux用户指南。
安装完成后，通过在bash shell
$ source tion_path> /settings.sh中运行以下命令设置Petalinux环境
注意：对c shell使用source /settings.csh命令。
通过使用以下命令$ echo $ PETALINUX交叉检查PETALINUX环境变量是否设置为上述安装路径
使用以下命令创建Petalinux项目
$ petalinux-create -t project -s <下载的zcu102 bsp的路径> /xilinx-zcu102-v2018.1-final.bsp
注意：在上面的命令中，给出BSP路径和文件根据董事会的修订。
将目录更改为创建Petalinux项目。

$ cd

使用硬件描述文件配置Petalinux项目。用户可以使用预建的design_1_wrapper.hdf文件，可以在目录/ Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 / Hdf_file下找到，也可以使用上面内置的design_1_wrapper.hdf文件。
$ petalinux-config --get-hw-description =
PetaLinux配置向导打开。
为rootfs启用SD卡：选择“映像包配置 - >根文件系统类型 - > SD卡”
修改bootargs如下。
- 的PetaLinux-配置
  - DTG设置>内核引导程序> []自动生成引导args
  - 设置以下内核bootargs
  - earlycon clk_ignore_unused earlyprintk root = / dev / mmcblk0p2 rw rootwait cma = 1024M
保存并退出向导。
等到PetaLinux重新配置项目
清理现有的Bootloader映像。这是为了确保与新硬件设计同步重新创建引导加载程序。
$ petalinux-build -c bootloader -x distclean
按照Xilinx答案69248中system-user.dtsi中的说明修改双通道显示端口配置的设备树

配置内核

$ petalinux-config -c kernel

以下是成功启动Ubuntu Desktop所需的一些必需配置。
- 在“常规设置 - >初始RAM文件系统和RAM磁盘（initramfs / initrd）支持”中禁用内核配置GUI中的initramfs
需要进行以下设置才能启用输入设备，多媒体和USB相关设置
- 设备驱动程序 - >输入设备支持 - >事件接口'
- 设备驱动程序 - >输入设备支持 - >键盘'
- 设备驱动程序 - >输入设备支持 - >鼠标界面'
- 设备驱动程序 - >多媒体支持 - >媒体USB适配器 - > USB视频类（UVC）
- 设备驱动程序 - >多媒体支持 - >摄像头/视频采集卡支持'
- 设备驱动程序 - >多媒体支持 - > V4L平台设备
- 设备驱动程序 - > USB支持并启用所有必需的类
- 设备驱动程序 - > HID支持 - >通用HID驱动程序
- 设备驱动程序 - > HID支持 - > USB HID支持 - > USB HID传输层
- 禁用PMBUS PMIC，以便电源演示可以毫无问题地使用它们
- 设备驱动程序 - >硬件监控支持 - > PMBus支持 - > Maxim MAX20751'
- 启用PHY设置
- 设备驱动程序 - > PHY子系统'
- 设备驱动程序 - > PHY子系统 - > Xilinx ZynqMP PHY驱动程序'
- 禁用PCI设置
- 总线支持 - > PCI支持'此版本需要禁用此功能
- 启用声音相关设置：
- 设备驱动程序 - >声卡支持'
- 设备驱动程序 - >声卡支持 - >高级Linux声音架构'支持ALSA
- 内核黑客>跟踪器>内核函数跟踪器
- 保存并退出内核配置。

创建可启动的linux映像

将目录更改为并输入以下命令以构建Linux映像。输出二进制文件可以在 / images / linux目录中找到。

$ petalinux-build

等到项目构建完成。
使用以下命令创建BOOT.bin（使用上面创建的二进制文件）
$ petalinux-package --boot --f***l images / linux / zynqmp_f***l.elf --u-boot images / linux / u-boot.elf
移动到文件夹images / linux /并复制BOOT.BIN和image.ub文件以启动SD卡分区。注意：如果更改恰好只在内核中进行，那么使用下面的命令来重建内核petalinux-build -c内核

使用可启动映像准备SD卡：

本节提供了使用上面构建的映像和Ubuntu文件系统准备SD的步骤。

请按照“准备带有预建图像的SD卡”部分进行操作。
将上述步骤中创建的images / linux中的BOOT.bin和image.ub替换为SD卡的BOOT分区，并跳至“ ZCU102 Board Setup”。

使用预先构建的映像准备SD卡：

准备SD卡以进行SD启动模式：

在 Ubuntu_Desktop_Release_2018_1 Ready_to_test_images目录中找到“ ZCU102_UbuntuDesktop_2018_1.img ” 。
使用以下步骤将ZCU102_UbuntuDesktop_2018_1.img文件解压缩到SD卡。

适用于Windows PC的步骤：

安装Win32DiskImager.exe工具。可以从http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/下载并安装此工具。
使用Win32磁盘映像写入器将SD卡映像（ZCU102_UbuntuDesktop_2017_4.img）刻录到8 GB SD卡（如果有任何大小问题，则设备更大）。
步骤1：如下所示，浏览ZCU102_UbuntuDesktop_2017_4.img文件的路径。
步骤2：选择SD卡分区作为设备（必须非常谨慎地选择此工具，因为此工具将格式化所选驱动器）
步骤3：选择“写入”选项，它将在SD卡上创建分区并在其上刻录图像。

用于将img文件写入SD卡的磁盘映像选择