对结
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发表于 更新于

  记录一下 EBAZ4205 uboot 和 kernel 的配置过程。

准备

  使用的 vivado 版本为 2020.2。
  首先将工具链的路径 export 到 PATH

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export PATH=/tools/Xilinx/Vitis/2020.2/gnu/aarch32/lin/gcc-arm-linux-gnueabi/bin/:$PATH
export PATH=/tools/Xilinx/Vitis/2020.2/bin:$PATH

  clone 以下 repo 到合适的地方。

  我们基本无需改动这些代码，只需要写好设备树就可以了。
  创建 arch/arm/dts/zynq-EBAZ4205.dts，定义好设备。
  这里有一份我的，参考link。
  打开 arch/arm/dts/Makefile ，将我们的 zynq-EBAZ4205.dts 照葫芦画瓢加在 zynq-zc702.dtb 旁边。

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make xilinx_zynq_virt_defconfig
DEVICE_TREE=zynq-EBAZ4205 make -j8
  • 去掉 xilinx_zynq_virt_defconfig 里的 CONFIG_ENV_IS_IN_SPI_FLASH=y

  linux-kernel 的设备树和 uboot 相同，放在 arch/arm/boot/dts/zynq-EBAZ4205.dts ，和上面差不多改下 arch/arm/boot/dts/Makefile 就可以了。

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make xilinx_zynq_defconfig
make uImage UIMAGE_LOADADDR=0x8000
make dtbs

   得到 arch/arm/boot/uImage 和 arch/arm/boot/dts/zynq-EBAZ4205.dtb 这两个我们启动需要的文件。

JTAG 启动

  不想老拔插 sd 卡只好用 jtag 启动了，顺便还可以调试。
  我们可以用 xsct 来将 uboot.elf 文件通过 jtag 下载到板子的内存里，不过直接执行是有问题的，通过 emio 连接的 phy 会找不到。需要先执行 fsbl 里的初始化部分。
  这里使用 vivado 导出的 xsa 文件包含的 ps7_init.tcl 脚本通过 jtag 来初始化。正常独立启动时是由编译出的 fsbl 来做的。

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connect
targets -set -nocase -filter {name =~"APU*"}
rst -system
after 3000
fpga -file ../vitis/EBAZ4205_wrapper/export/EBAZ4205_wrapper/hw/EBAZ4205_wrapper.bit
loadhw -hw ../vitis/EBAZ4205_wrapper/export/EBAZ4205_wrapper/hw/EBAZ4205_wrapper.xsa -mem-ranges [list {0x40000000 0xbfffffff}] -regs
configparams force-mem-access 1
source ../vitis/EBAZ4205_wrapper/export/EBAZ4205_wrapper/hw/ps7_init.tcl
ps7_init
ps7_post_config
targets -set -nocase -filter {name =~ "*A9*#0"}
dow ../petalinux/u-boot-xlnx/u-boot.elf
configparams force-mem-access 0
con

  调试时在 vitis 新建一个调试配置，将脚本指定到上面那个文件就可以了，你可能需要修改一下文件的路径，如果需要在入口停住则去掉最后的 con。 uboot 会进行一次重定位，因此使用断点需要在配置里用带符号的文件 u-boot 设置好两个地址。

tftp kernel

  rootfs 从 link 下载

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mkimage -A arm -T ramdisk -C gzip -d arm_ramdisk.image.gz uramdisk.image.gz

  tftp 服务器有很多实现这里我使用 dnsmasq 附带的。编辑/etc/dnsmasq.conf

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listen-address=192.168.1.1
enable-tftp
tftp-root=/srv/tftp

  配置上面这几行就可以。将 uImage，zynq-EBAZ4205.dtb 还有 rootfs 放到/srv/tftp 下，启动

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systemctl start dnsmasq

  通过 uart 连接板子执行

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setenv ipaddr 192.168.1.10
setenv gatewayip 192.168.1.1
setenv netmask 255.255.255.0
setenv serverip 192.168.1.1

tftpboot 0 zynq-EBAZ4205.dtb
tftpboot 8000 uImage
tftpboot 1000000 uramdisk.image.gz
bootm 8000 1000000 0

  不出意外就能进入 shell 了。

dts

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// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 *  Copyright (C) 2011 - 2015 Xilinx
 *  Copyright (C) 2012 National Instruments Corp.
 */
/dts-v1/;
#include "zynq-7000.dtsi"

/ {
    model = "EBAZ4205 board";
    compatible = "xlnx,zynq-EBAZ4205", "xlnx,zynq-7000";

    aliases {
        ethernet0 = &gem0;
        serial0 = &uart1;
        mmc0 = &sdhci0;
    };

    memory@0 {
        device_type = "memory";
        reg = <0x0 0x10000000>;
    };

    chosen {
        bootargs = "";
        stdout-path = "serial0:115200n8";
    };

    gpio-keys {
        compatible = "gpio-keys";
        autorepeat;

        s2 {
            label = "s2";
            gpios = <&gpio0 20 1>;
            linux,code = <102>;
            wakeup-source;
            autorepeat;
        };

        s3 {
            label = "s3";
            gpios = <&gpio0 32 1>;
            linux,code = <116>;
            wakeup-source;
            autorepeat;
        };
    };
};

&clkc {
    ps-clk-frequency = <33333333>;
};

&gem0 {
    status = "okay";
    phy-mode = "rgmii-id";
    phy-handle = <&ethernet_phy>;

    ethernet_phy: ethernet-phy@0 {
        reg = <0>;
        device_type = "ethernet-phy";
    };
};

&smcc {
    status = "okay";
};

&nand0 {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_nand0_default>;
    partition@0 {
        label = "nand-fsbl-uboot";
        reg = <0x0 0x300000>;
    };
    partition@1 {
        label = "nand-linux";
        reg = <0x300000 0x500000>;
    };
    partition@2 {
        label = "nand-device-tree";
        reg = <0x800000 0x20000>;
    };
    partition@3 {
        label = "nand-rootfs";
        reg = <0x820000 0xa00000>;
    };
    partition@4 {
        label = "nand-jffs2";
        reg = <0x1220000 0x1000000>;
    };
    partition@5 {
        label = "nand-bitstream";
        reg = <0x2220000 0x800000>;
    };
    partition@6 {
        label = "nand-allrootfs";
        reg = <0x2a20000 0x4000000>;
    };
    partition@7 {
        label = "nand-release";
        reg = <0x6a20000 0x13e0000>;
    };
    partition@8 {
        label = "nand-reserve";
        reg = <0x7e00000 0x200000>;
    };
};

&pinctrl0 {
    pinctrl_nand0_default: nand0-default {
        mux {
            groups = "smc0_nand8_grp";
            function = "smc0_nand";
        };

        conf {
            groups = "smc0_nand8_grp";
            bias-pull-up;
        };
    };

    pinctrl_uart1_default: uart1-default {
        mux {
            groups = "uart1_4_grp";
            function = "uart1";
        };

        conf {
            groups = "uart1_4_grp";
            slew-rate = <0>;
            io-standard = <3>;
        };
    };
};

&sdhci0 {
    u-boot,dm-pre-reloc;
    status = "okay";
};

&uart1 {
    u-boot,dm-pre-reloc;
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1_default>;
};

发表于 更新于

  在 linux 中我们可以像一个块设备一样挂载一个文件，这是通过 loopdev 实现的。它可以将一个文件虚拟为一个块设备。

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losetup `losetup -f` 镜像文件
  • losetup -f 找到第一个空闲的 loop 设备

  然后 mount 便能令其挂载。但是我们平时使用 mount 命令时却并不需要这样做，因为现代的 mount 可以自动帮我们做这件事。具体可以看 mount man 的 LOOP-DEVICE SUPPORT 章节。而且当它 umount 时也会自动释放占用的 loop 设备。

  问题来了，那 umount 怎么知道要释放 loop 设备而且不会误释放我们手动设置的 loop 设备呢？
通过查看 util-linux 的代码可以知道，是通过 user_mountflags 的 MNT_MS_LOOP 标志实现的。

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/**
 * mnt_context_set_user_mflags:
 * @cxt: mount context
 * @flags: mount(2) flags (MNT_MS_* flags, e.g. MNT_MS_LOOP)
 *
 * Sets userspace mount flags.
 *
 * See also notes for mnt_context_set_mflags().
 *
 * Returns: 0 on success, negative number in case of error.
 */
int mnt_context_set_user_mflags(struct libmnt_context *cxt, unsigned long flags)
{
	if (!cxt)
		return -EINVAL;
	cxt->user_mountflags = flags;
	return 0;
}

发表于 更新于

  石子，围棋，算盘
  电
  用会动的东西果然让人方便不少呢。

发表于 更新于
  • 随笔可能有错误，请多包涵。
  • 如果有时间可以到repo下提 issue，谢谢。

起

  最近想折腾一下 FPGA，需要安装 xilinx 的一套工具。这堆东西真的大。自己想了想，为了稳定性还有使用上的方便。决定将这一套工具安装到虚拟机内，虚拟机还能有快照。于是看了下 linux 下的虚拟机。
  最初想用 lxc 容器，它靠内核来隔离用户空间，性能应该是最好的了，然而使用的还是和主机相同的内核，对于一些需要在内核上安装驱动的场景就不太合适了，弃之。
  最后还是用上了“传统”的虚拟机，毕竟有时候还要用到 windows 下的一些工具。先想到的是 vmware，virtualbox 这样的，但是 vmware 要钱，virtualbox 的图形似乎不太好，看 LTT 看到 linux 下的 qemu+kvm 似乎性能不错，就找几篇 wiki 看了一下。才发现功能强大，性能损失可以到相当低的地步，内存也可以在运行时动态分配，自己火星了。想来很早之前用 android sdk 时用的模拟器性能差劲，导致对 qemu 印象不好，一直没用上这一套。用了好长一段时间双系统，切换是真的麻烦。

图形

  对于虚拟机的图形来说，在合适的硬件上可以让显卡直通虚拟机，叫做 PCI passthrough，打游戏都不成问题。但是这样不太灵活，直通要求虚拟机独占一块显卡和显示器。不过也可以使用 LTT 的视频中用的办法来提高灵活性。
  如果机器上有 Intel 的核显，你也可以使用由 Intel 开发的 iGVT-g 来获得满足轻度使用的性能，客户机可以使用未修改的 Intel 显卡驱动，兼容性也不错。
  通用一点的是 Virgil 3D，令虚拟机使用主机的渲染节点，不过 windows 的驱动似乎还不太完善，性能个人没有测试，从搜索结果来看，似乎还不是特别好。

存储

  大概要感谢云计算和虚拟化的发展，qemu/kvm 在存储上是非常灵活的，既可以使用文件，也可以使用硬盘分区，还可以加上 lvm，使用跨盘跨分区的逻辑卷，这样的逻辑卷本身就有快照功能。更绝的是对于支持的 linux 客户机，使用 9p 或者新出的性能更好的 virtio-fs 可将 root 挂在在主机的文件夹中，这样不会有虚拟磁盘有可能产生的空间浪费，文件共享也更加轻松。不过这样没有快照，你可能需要手动配置 OverlayFS 来做到差不多的效果，这样的共享还可能会导致更多的漏洞。
  我自己没有使用 lvm，又没有在使用前做好功课，使用 ext4 文件系统下的虚拟磁盘文件+ovmf uefi 启动，由于现在的（2019-12）libvirt 对 uefi 启动的虚拟机快照支持不完善，导致快照使用起来有点麻烦，叹气。

动态内存分配

  在设置好最大可以占用内存后，可以在虚拟机开机时动态调整实际占用的内存大小，要注意最大值不能在运行时调整。windows 客户机需要按照下面这个说明安装驱动。这个特性对日常桌面应用应该是提高了不少可用性。

  自动分配，启用之后感觉客户机吃内存时变卡了些。

最终想要的效果

  三大操作系统程序都能跑，性能损耗不大，存储空间和内存浪费小，互相隔离又有快照，还能轻松迁移。甚至可以跑个 androidx86，，，感觉总算得到了一个个人比较满意的环境。

糖炒栗子

  下面用我的 arch 主机搭建一个用于 xilinx 工具的 ubuntu 18.04.3 lts 虚拟机。

准备

  安装

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sudo pacman -S qemu virt-manager

  这里我选择 virt-manager 为图形前端方便使用。
你也可以通过命令使用 qemu 来直接运行虚拟机。

准备系统镜像

  下载 ubuntu 之类的发行版选择一个速度快的镜像站点下载即可。

新建虚拟机

  执行

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virt-manager

  添加连接 QEMU/KVM ，然后新建虚拟机，按照提示一步步来即可。在最后一步选择 在安装前自定义配置 ，在此时我们就可以做一些调整。

调整

  一些配置需要编辑 xml 文件，请先在虚拟系统管理器的首选项中启用 XML 编辑。
我们可以删除一些用不到的设备例如数位板，这样可以提高性能。详细配置可以参考下面两个链接。

减少磁盘空间浪费

自动调整使用的内存

图形

  显卡类型改为 virtio ，勾选 3d acceleration。
显示协议监听类型改为无，勾选 OpenGL。

  轻度使用这样就可以了。

60FPS

  默认状态下 qemu(版本 4.2.0)显示的帧率最多为 30FPS，要想更加流畅需要小小地修改一下。

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diff --git a/include/ui/console.h b/include/ui/console.h
index 281f9c145b..fa6c472042 100644
--- a/include/ui/console.h
+++ b/include/ui/console.h
@@ -26,7 +26,7 @@
 #define QEMU_CAPS_LOCK_LED   (1 << 2)

 /* in ms */
-#define GUI_REFRESH_INTERVAL_DEFAULT    30
+#define GUI_REFRESH_INTERVAL_DEFAULT    17
 #define GUI_REFRESH_INTERVAL_IDLE     3000

 /* Color number is match to standard vga palette */

  不过，即使做了以上修改，在使用 virt-manager 内置的 spice 连接直通虚拟机时，你可能会注意到鼠标看起来帧率并不高。临时的办法是把鼠标直通给虚拟机，这样就不会看起来卡卡的了。

windows10 虚拟机

图形 iGVT-g

发表于 更新于

  233
  随便写写，折腾了一下，不用在本地安装 hexo 了。