ZedBoard（Zynq）の構成と起動フローまとめ
Wifiの解剖のため、これからOpenwifiで使うZedBoardについて調べたことをまとめてみた。
一、全体構成（PS + PL）
ZedBoard は Zynq-7000 SoC をベースとしたボードで、主に以下の構成から成ります：
Zynq SoC
├── PS（Processing System）
│ ├── ARM Cortex-A9
│ ├── DDR コントローラ
│ ├── 各種周辺機能（UART / SD / Ethernet）
│ └── OCM（オンチップメモリ）
│
└── PL（Programmable Logic）
└── FPGA（ユーザー定義ロジック）
🔹 PS（プロセッシングシステム）
- CPU（Cortex-A9）
- Linux を実行
- 周辺機器の制御
- DDR / SD カードへアクセス可能
🔹 PL（プログラマブルロジック）
- FPGA 領域
- bitstream により回路を構成
- AXI を介して PS と通信可能
二、メモリ構成
メモリ構成
├── OCM（オンチップメモリ）
│ └── 起動初期（FSBL）で使用
│
└── DDR（外部メモリ）
└── U-Boot / Linux / アプリを実行
| 種類 | 位置 | 特徴 |
|---|---|---|
| OCM | チップ内部 | 小容量・高速・電源投入直後から使用可 |
| DDR | チップ外部 | 大容量・初期化が必要 |
三、SDカード構成
SDカード
├── パーティション1（FAT）⭐ 起動用
│ ├── BOOT.bin
│ └── image.ub
│
└── パーティション2（ext4）⭐ rootfs
├── /bin
├── /etc
├── /home
└── ユーザプログラム
🔹 各ファイルの役割
| ファイル | 説明 |
|---|---|
| BOOT.bin | FSBL + bitstream + U-Boot |
| image.ub | Linux カーネル（U-Boot 用） |
| rootfs | Linux システム + アプリ |
四、BOOT.bin の構成
BOOT.bin
├── FSBL（First Stage Boot Loader）
├── bitstream（任意）
└── U-Boot
五、起動フロー（全体）
電源投入
↓
BootROM（チップ内蔵）
↓
SDカードから BOOT.bin を読み込み
↓
FSBL を OCM にロード
↓
FSBL 実行
↓
DDR 初期化
↓
PL 設定（bitstream 書き込み）
↓
U-Boot を DDR にロード
↓
U-Boot 実行
↓
image.ub を DDR にロード
↓
Linux カーネル起動
↓
rootfs をマウント
↓
/sbin/init 実行
↓
ユーザプログラム起動
六、各コンポーネントの役割
| コンポーネント | 役割 |
|---|---|
| BootROM | FSBL をロード |
| FSBL | ハード初期化・U-Boot ロード |
| U-Boot | Linux をロード |
| Kernel | ハード制御・システム管理 |
| rootfs | 実行環境を提供 |
七、重要な概念
🔹 PS と PL
- PS = CPU + OS 実行
- PL = FPGA（ハードウェア処理）
🔹 image.ub
-
U-Boot 用の起動イメージ
-
内部構成：
- Kernel
- Device Tree
- initramfs（任意）
🔹 rootfs
-
Linux のルートファイルシステム
-
内容：
- コマンド（ls / bash）
- 設定ファイル（/etc）
- アプリケーション
🔹 bootargs
- U-Boot から Kernel に渡す起動パラメータ
- rootfs の場所やコンソール設定を指定
八、まとめ
ZedBoard の起動は以下の流れで進む：
👉 BootROM → FSBL → U-Boot → Linux → アプリケーション
✔ 役割整理
- BOOT.bin → 起動用
- image.ub → カーネル
- rootfs → システム環境
九、補足ポイント
- OCM は起動初期のみ使用
- DDR がメインメモリ
- PL は bitstream が必要
- rootfs が「実行環境」の本体