ZYNQのLinuxをUbuntuにする
ZYNQ搭載のADCボード「Cosmo-Z」では、いままでXILINXのプレーンなLinuxを使っていました。
プレーンなLinuxでも正しく動作していたのですが、いくつかの不満もありました。具体的には
- 全体的にコマンドが貧弱（基本的にbusybox）
- aptなどのツールを使って新しいパッケージを入れられない
- ApacheやPHPが動かない
- sambaが動かない
といったところです。
そこで、アルバイトさんに調査をしてもらって、ZYNQでUbuntuを動かす方法を考えてもらいました。
結論としては、
- プレーンなLinuxもubuntuもカーネルは同じ。ファイルシステムをごっそりとUbuntuのものにすれば、ubuntuになる
- Petalinuxは使わなくてよい
- デバイスツリーの一部修正が必要
ということのようでした。
実際には、下記のWebサイトを参考にして
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-2818.html
https://keitetsu.blogspot.jp/2015/01/zyboubuntu.html
ほぼ同じ手順で起動用SDカードを作成したようです。以下、アルバイトさんの残したメモにしたがって書いていきます。
① パーティションを分けます。
sudo gparted /dev/sdb
② 第二パーティションにubuntuのroot file systemだけを書き込みます。
https://releases.linaro.org/archive/12.11/ubuntu/precise-images/ からubuntu-desktopのlinaro-precise-ubuntu-desktop-20121124-560.tar.gzをダウンロード(nanoのほうを入れたら起動が早くなるかもしれない)
sudo tar --strip-components=3 -C /media/tkdn/ROOT_FS -xzpf linaro-precise-ubuntu-desktop-20121124-560.tar.gz binary/boot/filesystem.dir
③ 第一パーティションに入れるもの。
- BOOT.bin （busyboxを起動したときと同じもの）
- uImage （Linuxのカーネル）
- devicetree.dtb
なお、DeviceTreeのbootargsに
"console=ttyPS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait devtmpfs.mount=1";
を指定します。さらに、ここにmem=256Mと追加すれば、Linuxの認識するDRAM容量を制限できます。そうすると、Linuxからは後ろの768MBを認識しなくなるので、FPGAのPLから自由に使えます。
Cosmo-Zに特有の操作として、devicetree内のcpu0のプロパティoperating-pointを以下のように変更する必要があったようです。
前 : operating-points = <0xa2c2b 0xf4240 0x51616 0xf4240 0x3640f 0xf4240>;
後 : operating-points = <0xa2c2b 0xf4240 0x51616 0xf4240>;
- uEnv.txt （u-bootが読み込む設定ファイル）
uenvcmd=fatload mmc 0 0x03000000 uImage && fatload mmc 0 0x02A00000 devicetree.dtb && bootm 0x03000000 - 0x02A00000
(u-Bootの設定で読み込むかどうかを変えられるが、Cosmozで使っているu-bootがどういう設定になっているかわからないので一応入れておく。)
このようにして作ったファイルシステムと設定ファイルで、Ubuntuが起動するようになりました。
何より嬉しいのは、DHCPでIPアドレスを自動設定したあと、Windows PCから名前でCosmo-Zを探すことができるようになったことです。
Cosmo-Zのような機器がDHCPで自動的に取得したアドレスをネットワーク内の他のマシンから知るには、一般的で簡単な方法はありません。（よく、ネットワークプリンタなどではUDPでブロードキャストする専用のネットワーク設定ツールがありますが、それと同じ理由です。）
ですが、Sambaが動けばNetBIOSで名前が解決できます。
Windows PCからは
ping cosmoz-ubuntu
と打つだけで名前解決できてしまいます。nbtstatで探すこともできます。
Ubuntuが動くようになったので、早速apt-getでいろんなものを入れたくなります。
私はviは嫌いでemacsが好きなのですが、apt-getでさくっと入りました。便利ですね。
では最後に起動メッセージを
U-Boot 2014.07-00004-ga38e1e3-dirty (Jan 08 2015 - 00:30:24) Board: Xilinx Zynq I2C: ready DRAM: ECC disabled 256 MiB MMC: zynq_sdhci: 0 SF: Detected N25Q128A with page size 256 Bytes, erase size 64 KiB, total 16 MiB *** Warning - bad CRC, using default environment In: serial Out: serial Err: serial Net: Gem.e000b000 Hit any key to stop autoboot: 0 Device: zynq_sdhci Manufacturer ID: 74 OEM: 4a60 Name: SDU1 Tran Speed: 50000000 Rd Block Len: 512 SD version 3.0 High Capacity: Yes Capacity: 30.2 GiB Bus Width: 4-bit reading uEnv.txt 115 bytes read in 8 ms (13.7 KiB/s) Loaded environment from uEnv.txt Importing environment from SD ... Running uenvcmd ... reading uImage 3451432 bytes read in 303 ms (10.9 MiB/s) reading devicetree.dtb 7396 bytes read in 16 ms (451.2 KiB/s) ## Booting kernel from Legacy Image at 03000000 ... Image Name: Linux-3.17.0-xilinx-00085-gde136 Image Type: ARM Linux Kernel Image (uncompressed) Data Size: 3451368 Bytes = 3.3 MiB Load Address: 00008000 Entry Point: 00008000 Verifying Checksum ... OK ## Flattened Device Tree blob at 02a00000 Booting using the fdt blob at 0x2a00000 Loading Kernel Image ... OK Loading Device Tree to 0ed1e000, end 0ed22ce3 ... OK Starting kernel ... Booting Linux on physical CPU 0x0 Linux version 3.17.0-xilinx-00085-gde13611 (naitou@ubuntu) (gcc version 4.7.2 (Sourcery CodeBench Lite 2012.09-104) ) #1 SMP PREEMPT Thu Jan 8 07:40:50 JST 2015 CPU: ARMv7 Processor [413fc090] revision 0 (ARMv7), cr=18c5387d CPU: PIPT / VIPT nonaliasing data cache, VIPT aliasing instruction cache Machine model: Tokuden Cosmo-Z cma: Reserved 16 MiB at 0f000000 Memory policy: Data cache writealloc PERCPU: Embedded 8 pages/cpu @4edd9000 s8768 r8192 d15808 u32768 Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on. Total pages: 65024 Kernel command line: mem=256M console=ttyPS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait devtmpfs.mount=1 PID hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes) Dentry cache hash table entries: 32768 (order: 5, 131072 bytes) Inode-cache hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes) Memory: 236376K/262144K available (4688K kernel code, 239K rwdata, 1592K rodata, 204K init, 210K bss, 25768K reserved, 0K highmem) Virtual kernel memory layout: vector : 0xffff0000 - 0xffff1000 ( 4 kB) fixmap : 0xffc00000 - 0xffe00000 (2048 kB) vmalloc : 0x50800000 - 0xff000000 (2792 MB) lowmem : 0x40000000 - 0x50000000 ( 256 MB) pkmap : 0x3fe00000 - 0x40000000 ( 2 MB) modules : 0x3f000000 - 0x3fe00000 ( 14 MB) .text : 0x40008000 - 0x4062a3b4 (6281 kB) .init : 0x4062b000 - 0x4065e240 ( 205 kB) .data : 0x40660000 - 0x4069be20 ( 240 kB) .bss : 0x4069be20 - 0x406d07ac ( 211 kB) Preemptible hierarchical RCU implementation. Dump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP. RCU restricting CPUs from NR_CPUS=4 to nr_cpu_ids=2. RCU: Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=16, nr_cpu_ids=2 NR_IRQS:16 nr_irqs:16 16 L2C: platform provided aux values match the hardware, so have no effect. Please remove them. L2C-310 erratum 769419 enabled L2C-310 enabling early BRESP for Cortex-A9 L2C-310 full line of zeros enabled for Cortex-A9 L2C-310 ID prefetch enabled, offset 1 lines L2C-310 dynamic clock gating enabled, standby mode enabled L2C-310 cache controller enabled, 8 ways, 512 kB L2C-310: CACHE_ID 0x410000c8, AUX_CTRL 0x76360001 ps7-slcr mapped to 50804000 zynq_clock_init: clkc starts at 50804100 Zynq clock init sched_clock: 64 bits at 333MHz, resolution 3ns, wraps every 3298534883328ns ps7-ttc #0 at 50806000, irq=43 Console: colour dummy device 80x30 Calibrating delay loop... 1332.01 BogoMIPS (lpj=6660096) pid_max: default: 32768 minimum: 301 Mount-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes) Mountpoint-cache hash table entries: 1024 (order: 0, 4096 bytes) CPU: Testing write buffer coherency: ok CPU0: thread -1, cpu 0, socket 0, mpidr 80000000 Setting up static identity map for 0x46ca18 - 0x46ca70 CPU1: Booted secondary processor CPU1: thread -1, cpu 1, socket 0, mpidr 80000001 Brought up 2 CPUs SMP: Total of 2 processors activated. CPU: All CPU(s) started in SVC mode. devtmpfs: initialized VFP support v0.3: implementor 41 architecture 3 part 30 variant 9 rev 4 regulator-dummy: no parameters NET: Registered protocol family 16 DMA: preallocated 256 KiB pool for atomic coherent allocations cpuidle: using governor ladder cpuidle: using governor menu hw-breakpoint: found 5 (+1 reserved) breakpoint and 1 watchpoint registers. hw-breakpoint: maximum watchpoint size is 4 bytes. zynq-ocm f800c000.ps7-ocmc: ZYNQ OCM pool: 256 KiB @ 0x50880000 vgaarb: loaded SCSI subsystem initialized usbcore: registered new interface driver usbfs usbcore: registered new interface driver hub usbcore: registered new device driver usb media: Linux media interface: v0.10 Linux video capture interface: v2.00 pps_core: LinuxPPS API ver. 1 registered pps_core: Software ver. 5.3.6 - Copyright 2005-2007 Rodolfo Giometti <giometti@linux.it> PTP clock support registered EDAC MC: Ver: 3.0.0 Advanced Linux Sound Architecture Driver Initialized. Switched to clocksource arm_global_timer NET: Registered protocol family 2 TCP established hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes) TCP bind hash table entries: 2048 (order: 2, 16384 bytes) TCP: Hash tables configured (established 2048 bind 2048) TCP: reno registered UDP hash table entries: 256 (order: 1, 8192 bytes) UDP-Lite hash table entries: 256 (order: 1, 8192 bytes) NET: Registered protocol family 1 RPC: Registered named UNIX socket transport module. RPC: Registered udp transport module. RPC: Registered tcp transport module. RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module. hw perfevents: enabled with armv7_cortex_a9 PMU driver, 7 counters available futex hash table entries: 512 (order: 3, 32768 bytes) jffs2: version 2.2. (NAND) (SUMMARY) c 2001-2006 Red Hat, Inc. msgmni has been set to 493 io scheduler noop registered io scheduler deadline registered io scheduler cfq registered (default) dma-pl330 f8003000.ps7-dma: Loaded driver for PL330 DMAC-2364208 dma-pl330 f8003000.ps7-dma: DBUFF-128x8bytes Num_Chans-8 Num_Peri-4 Num_Events-16 e0001000.serial: ttyPS0 at MMIO 0xe0001000 (irq = 82, base_baud = 6249999) is a xuartps console [ttyPS0] enabled xdevcfg f8007000.ps7-dev-cfg: ioremap 0xf8007000 to 5086a000 [drm] Initialized drm 1.1.0 20060810 brd: module loaded loop: module loaded m25p80 spi0.0: n25q128a11 (16384 Kbytes) 1 ofpart partitions found on MTD device spi0.0 Creating 1 MTD partitions on "spi0.0": 0x000000000000-0x000001000000 : "qspi-all" CAN device driver interface e1000e: Intel(R) PRO/1000 Network Driver - 2.3.2-k e1000e: Copyright(c) 1999 - 2014 Intel Corporation. libphy: XEMACPS mii bus: probed xemacps e000b000.ps7-ethernet: pdev->id -1, baseaddr 0xe000b000, irq 54 ehci_hcd: USB 2.0 'Enhanced' Host Controller (EHCI) Driver ehci-pci: EHCI PCI platform driver zynq-dr e0002000.ps7-usb: Unable to init USB phy, missing? usbcore: registered new interface driver usb-storage mousedev: PS/2 mouse device common for all mice i2c /dev entries driver cdns-i2c e0004000.ps7-i2c: 40 kHz mmio e0004000 irq 57 zynq-edac f8006000.ps7-ddrc: ecc not enabled cpufreq_cpu0: failed to get cpu0 regulator: -19 cpufreq: __cpufreq_add_dev: CPU0: Running at unlisted freq: 666666 KHz cpufreq: __cpufreq_add_dev: CPU0: Unlisted initial frequency changed to: 666667 KHz Xilinx Zynq CpuIdle Driver started sdhci: Secure Digital Host Controller Interface driver sdhci: Copyright(c) Pierre Ossman sdhci-pltfm: SDHCI platform and OF driver helper sdhci-arasan e0100000.ps7-sdio: No vmmc regulator found sdhci-arasan e0100000.ps7-sdio: No vqmmc regulator found mmc0: SDHCI controller on e0100000.ps7-sdio [e0100000.ps7-sdio] using ADMA ledtrig-cpu: registered to indicate activity on CPUs usbcore: registered new interface driver usbhid usbhid: USB HID core driver TCP: cubic registered NET: Registered protocol family 17 can: controller area network core (rev 20120528 abi 9) NET: Registered protocol family 29 can: raw protocol (rev 20120528) can: broadcast manager protocol (rev 20120528 t) can: netlink gateway (rev 20130117) max_hops=1 Registering SWP/SWPB emulation handler drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0) ALSA device list: No soundcards found. mmc0: new high speed SDHC card at address 59b4 mmcblk0: mmc0:59b4 SDU1 30.1 GiB mmcblk0: p1 p2 EXT4-fs (mmcblk0p2): recovery complete EXT4-fs (mmcblk0p2): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: (null) VFS: Mounted root (ext4 filesystem) on device 179:2. devtmpfs: mounted Freeing unused kernel memory: 204K (4062b000 - 4065e000) * Starting mDNS/DNS-SD daemon 24 bits of entropy available [ OK ] * Starting configure network device security [ OK ] * Starting network connection manager [ OK ] * Starting bluetooth daemon [ OK ] * Starting configure network device [ OK ] * Starting configure network device security [ OK ] * Starting Mount network filesystems [ OK ] * Starting Failsafe Boot Delay [ OK ] * Starting SMB/CIFS File Server [ OK ] * Stopping cold plug devices [ OK ] * Starting CUPS printing spooler/server [ OK ] * Starting load fallback graphics devices [ OK ] * Starting configure network device security [ OK ] * Stopping Mount network filesystems [ OK ] * Stopping log initial device creation [ OK ] * Starting load fallback graphics devices [fail] * Starting configure virtual network devices [ OK ] * Starting save udev log and update rules [ OK ] * Stopping save udev log and update rules [ OK ] * Stopping configure virtual network devices [ OK ] * Starting configure network device [ OK ] * Stopping Failsafe Boot Delay [ OK ] * Starting System V initialisation compatibility [ OK ] * Starting set sysctls from /etc/sysctl.conf [ OK ] * Stopping set sysctls from /etc/sysctl.conf [ OK ] * Starting bluetooth daemon [ OK ] * Starting Bridge socket events into upstart [ OK ] * Starting bluetooth daemon [ OK ] * Starting bluetooth daemon [ OK ] * Starting bluetooth daemon [ OK ] speech-dispatcher disabled; edit /etc/default/speech-dispatcher saned disabled; edit /etc/default/saned * Stopping System V initialisation compatibility [ OK ] * Starting System V runlevel compatibility [ OK ] * Starting automatic crash report generation [ OK ] * Starting LightDM Display Manager [ OK ] * Starting save kernel messages [ OK ] * Starting regular background program processing daemon [ OK ] * Starting anac(h)ronistic cron [ OK ] * Stopping System V runlevel compatibility [ OK ] * Stopping anac(h)ronistic cron [ OK ] Last login: Thu Jan 1 00:00:09 UTC 1970 on tty1 * Starting bluetooth daemon [ OK ] * Stopping System PulseAudio sound server [ OK ] * Starting crash report submission daemon [ OK ] * Stopping save kernel messages [ OK ] run-parts: /etc/update-motd.d/98-fsck-at-reboot exited with return code 1 Welcome to Linaro 12.11 (GNU/Linux 3.17.0-xilinx-00085-gde13611 armv7l) * Documentation: https://wiki.linaro.org/ root@cosmoz-ubuntu:~#
ここで入ったLinuxは、開発環境付の本格的なもののようで、gccも入っていました。ZYNQ上でセルフコンパイルして、実行することもできてしまいます。
emacsでプログラムを書いて・・
コンパイルして、実行！
ZYNQ上でセルフでできるというのが面白いですね。
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コメント
WindowsにXmingをインストールして、Zynq上のUbuntuで動作するgeditなどのXの画面を持ってくるとさらに快適です。
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3002.html
投稿: marsee | 2017.05.12 09:27
SSHのポート転送でX Windowまで動くとは・・
便利そうですね。
投稿: なひたふ | 2017.05.12 14:00