在Microzed上构建嵌入式linux系统（ubuntu16.04下）

在Microzed上构建嵌入式linux系统（ubuntu16.04下）我们要生成四个文件：Linux启动需要4个文件：1.boot.bin

2.device_tree.dtb

3.uImage

4.uramdisk.image.gza1.生成boot.bin文件需要：（生成boot.bin时，下面三个文件顺序不能错。）（1）FSBL：第一级启动引导程序，选择ZynqFSBL模版，生成zynq_fsbl_0.elf

（2）system.bit：硬件比特流（硬件工程文件，有的命名为zynq_system_wrapper.bit）

（3）u-boot：u-boot.elf。LinuxBootloader。u-boot是用于多种嵌入式CPU的bootloader程序。体系结构：api，arch（u-boot支持的cpu架构，子目录arm使我们用到的），board（和已有开发板相关文件），common（u-boot命令行下支持的命令），disk，doc，drivers（u-boot支持的设备驱动程序），fs（支持的文件系统），include（头文件，对各种硬件平台支持的汇编文件，系统的配置文件和对文件系统支持的文件。configs/zynq_common.h是我们开发板相关的文件），lib（与体系结构相关的库文件），net，tools（生成u-boot的工具，例如，mkimage，crc等，还包括Makefile和boards.cfg）

启动过程参考：a2.device_tree.dtbdevicetree.dtb:Linux系统设备树文件，通过u-boot加载到内存。在运行时，构建系统硬件的设备树信息传递给内核，进行系统的启动运行。作为u-boot和Linux内核之间的动态接口。设备树的引入，减少内核对系统硬件的严重依赖，提高代码重用。并且加速了Linux支持包的开发。这样，使得单个内核镜像能支持多个系统，通过降低硬件所带来的需求变化和成本，降低对内核设计和编译的要求。使用设备树运行时配置的linux内核，它允许同一内核镜像可以在不同的硬件配置上运行(Linuxkernelthatusedeviceforrun-timeconfigurationwhichallowsthesamekernelimagetorunondifferenthardwareconfigurations)。

.dts是设备树源文件的格式a3.uImageuImage：Linux内核镜像，通过u-boot加载到内存。Linux源码采用汇编语言和C语言编写，了解内核源码的整体分布情况，有利于理解Linux如何组织各项功能的实现。arch(硬件体系结构，kernel，lib,mm,math-emu,boot),Documentation,drivers,fs,include,init,ipc(进程间通信),kernel,lib,mm,net,scripts,block,crypto,security,sound,usr.a4.uramdisk.image.gzuramdisk.image.gz:Linux文件系统，通过u-boot加载到内存。

文件系统是解决如何在存储设备上存储数据的一种方法，其中包括存储布局、文件命名、空间管理、安全控制等。Linux操作系统支持很多现代的流行文件系统，比如ext2、ext3和ramdisk。1.构建交叉编译环境（1）在网上下载：arm-2013.05-24-arm-none-linux-gnueabi-x86_64-linux-gnu.tar.bz2（2）解压缩。我直接解压到/home/ds下，解压后路径“/home/ds/arm-2013.05”（3）gedit/etc/environment

将PATH="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games"

注释掉（或直接改更改），添加

PATH="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/home/ds/arm-2013.05/bin"“/home/ds/arm-2013.05/bin”这个根据你的版本决定。

这个操作可以使用户在root权限下使用arm-none-linux-gnueabi-

（4）gedit/etc/bash.bashrc

在最后添加：PATH="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/home/ds/arm-2013.05/bin"“/home/ds/arm-2013.05/bin”这个根据你的版本决定。

这个操作可以使非root用户使用arm-none-linux-gnueabi-

然后：

source/etc/bash.bashrc

立即生效（5）arm-none-linux-gnueabi-gcc-v

打印出交叉编译器版本信息，证明设置系统环境成功。2.编译U-Boot（1）在/home/ds下建立新文件夹build（可以用mkdirbuild，也可以手动添加），cd到build文件夹（2）从网上下载“u-boot-xlnx-xilinx-v2015.1.zip”，解压到build文件夹里，并cd到u-boot-xlnx-xilinx-v2015.1。（此时路径为“/home/ds/build/u-boot-xlnx-xilinx-v2015.1”）（3）

sudosu

exportCROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

makezynq_microzed_config

make//在根目录生成了u-boot(anelffile),u-boot.bin,和u-boot.srec。其中u-boot(anelffile)用于制作最后启动的Boot文件。

cpu-bootu-boot.elf//复制一下然后参照：或者陆佳华老师的《嵌入式系统软硬件协同设计实战指南》第九章，生成boot.bin文件。3.编译uImage（1）在网上下载：“linux-xlnx-xilinx-v2015.1.zip”，解压到build，cd到linux-xlnx-xilinx-v2015.1里。（2）

sudosu

sudoaptinstallu-boot-tools

sudoaptinstalllibncurses5-dev//防止makemenuconfig时缺少这个库文件（3）编译出来的目标是针对ARM体系结构的。因为是针对ARM体系结构，所以需要使用交叉编译器。

exportCROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi-

makeARCH=armxilinx_zynq_defconfig

makeARCH=armmenuconfig

makeARCH=armUIMAGE_LOADADDR=0x8000uImage

（6）打印出：

ImageName:Linux-3.18.0-xilinx

Created:TueJul1916:00:072016

ImageType:ARMLinuxKernelImage(uncompressed)

DataSize:3477600Bytes=3396.09kB=3.32MB

LoadAddress:00008000

EntryPoint:00008000

Imagearch/arm/boot/uImageisready4.创建设备树（1）（注意这是linux-xlnx/arch/arm/boot/dts/目录下存在的dts文件才可以生成dtb文件，以下以zedboard为例）在Linux源代码目录下（我的是“/home/ds/build/linux-xlnx-xilinx-v2015.1”）,编译目标为”dtbs”时会把所有的dts文件编译成dtb文件，所有的dts文件和生成的dtb文件都位于linux-xlnx/arch/arm/boot/dts/目录下

cd到linux-xlnx-xilinx-v2015.1下

makeARCH=armdtbs

zynq-zed.dtb是我们需要的文件，改名为devicetree.dtb如果只想生成zynq-zed.dtb，在linux源代码根目录输入以下命令即可

makeARCH=armzynq-zed.dtb或者用设备树编译器对dts文件进行编译生成：

apt-getinstalldevice-tree-compiler

cd/home/ds/build/linux-xlnx-xilinx-v2015.1/arch/arm/boot/dts

dtc-Odtb-Idts-ozynq-zed.dtbzynq-zed.dts——但是里面没有我们想要的zynq-microzed.dts文件，因此只能用别的方法，这里介绍是为了给用其他开发板的读者带来方便（2）从步骤六可以下载到microzed_7010_7020_petalinux_SD_images，里面有devicetree_microzed_2014_4.dts，可以生成。

也可以用Vivado创建一个Microzed的项目生成比特流后导入到SDK，File—>New—>BoardSupportPackage—>BoardSupportPackageOS:device-tree—>Finish命令—->在弹出的Setting对话框中，设置bootargs的Value值为：console=ttyPS0,115200root=/dev/ram/rwearlyprintk—>在consoledevice的Value下拉菜单中选择ps7_uart_1，单击OK按钮。（这里的bootargs参数是内核的命令行参数，在内核启动阶段，这些参数被传递给内核。这里root=/dev/ram指的是内核从内存启动文件系统，U-boot将uramdisk.image.gz加载到内存后将其内存地址传递给内核，内核就知道该从什么地方运行文件系统了。但是我们知道Zedboard上的内存只有512M，况且uramdisk.image.gz最大只能到32M，那么当在构建较大的系统时该怎么办呢？解决这一问题有两种方法，第一个仍然使用uramdisk.image.gz作为文件系统，然后将需要加载到用户系统文件放到FAT分区中，当操作系统启动后，将FAT分区挂载到系统中，然后进行相应的访问。第二种方法则是将文件系统放到SD卡的EXT分区中就像第一章中启动linaro_ubuntu桌面系统一样，这里唯一需要修改的是将这里的启动参数root=/dev/ram改为root=/dev/mmcblk0p2。）——>编译结束后，device-tree_bsp_0/ps7_cotexa9_0/libsrc/device-tree_v0_00_x目录下可以看到xilinx.dts文件生成。这里的xilinx.dts不是完美的，如果在Zedboard上使用还要根据实际的情况修改，找到已经修改好的xup_zed.dts,该文件对ethernet的mdio参数进行修改。

cd~/build/linux-xup

./scripts/dtc/dtc-Idts-Odtb-odevicetree.dtbxilinx.dts

当然这个过程可逆，可以将一个.dtb转换成.dts

./scripts/dtc/dtc-Idtb-Odts-oxilinx.dtsdevicetree.dtb

或者将xilinx.dts放入arch/arm/boot/dts文件夹中，然后使用下面的命令生成devicetree.dtb。

makeARCH=armxilinx.dtb

cparch/arm/boot/dts/xilinx.dtb./devicetree.dtb5.生成uramdisk.image.gz（1）在+and+Modify+a+Rootfs下载arm_ramdisk.image.gz（该网址也有过程）

（2）在build目录中：mkdirfilesys，cdfilesys，把arm_ramdisk.image.gz放到filesys目录中

（3）cparm_ramdisk.image.gzramdisk.image.gz

（4）gunzipramdisk.image.gz

（5）mkdirfile_tmp

（6）sudomountramdisk.image-oloop./file_tmp/(或者sudomount-oloopramdisk.imagefile_tmp)

（7）此时文件系统已经挂载到了film_tmp目录中，你可以到film_tmp目录中对文件系统进行相应的修改。修改完后将文件系统umount并重新压缩即可。这里如果你要制作EXT文件系统，则只需要将SD卡插到PC机中，并将file_tmp文件夹的内容复制到SD卡的EXT分区中即可。

（8）sudoumountfile_tmp/

（9）gzipramdisk.image

（10）sudoapt-getinstallu-boot-tools

（11）mkimage-Aarm-Tramdisk-Cgzip-dramdisk.image.gzuramdisk.image.gz

输出：

ImageName:

Created:TueJul1917:32:31201