はじめに

AMDが提供するPetaLinux (rel-v2021.2) をビルドし、QEMUで動かしてみました。

参考にしたサイト

構成図

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| | | | PetaLinux (2021.2)                       | | | |
| | | +------------------------------------------+ | | |
| | | Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU102 Evaluation Kit | | |
| | +----------------------------------------------+ | |
| | QEMU                                             | |
| +--------------------------------------------------+ |
| Ubuntu Server                                        |
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各ソフトウェアのバージョン

Ubuntu Server

$ cat /etc/lsb-release 
DISTRIB_ID=Ubuntu
DISTRIB_RELEASE=20.04
DISTRIB_CODENAME=focal
DISTRIB_DESCRIPTION="Ubuntu 20.04.6 LTS"

QEMU

$ ./qemu-system-aarch64 --version 
QEMU emulator version 5.1.0 (v2.6.0-35817-g303b509ec2-dirty)
Copyright (c) 2003-2020 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers

QEMUはPetaLinuxビルド時に生成されたqemu-system-aarch64コマンドを使用しました。

/home/petalinux/github/petalinux/build/tmp/work/x86_64-linux/qemu-helper-native/1.0-r1/recipe-sysroot-native/usr/bin

前提条件

repo init時に、GitHubのアカウントが必要になります。事前に作成しておいてください。
以降の作業は、自分で作成したpetalinuxというユーザを使用しました。petalinuxユーザにはsudo権限を付与しています。
petalinuxユーザのホームディレクトリは/home/petalinuxです。以降の作業は/home/petalinux上で行いました。

必要なパッケージのインストール

以下のコマンドを実行し、必要なパッケージをインストールしてください。

sudo apt install -y gcc net-tools xterm autoconf libtool \
texinfo zlib1g-dev gcc-multilib build-essential ncurses-dev \
chrpath diffstat lz4

PetaLinuxリポジトリのクローン

curlコマンドでrepoコマンドを入手してください。

curl -k https://storage.googleapis.com/git-repo-downloads/repo > repo

repoコマンドに実行権限を付与してください。
```
chmod a+x repo
```

Proxyサーバがある場合、vimコマンドなどで、repoファイルを開き、以下を追記してください。

# (snip)
import sys

# 追加部分
os.environ['http_proxy'] = '<your proxy server name>:<port number>'
os.environ['https_proxy'] = '<your proxy server name>:<port number>'

# (snip)

repo initコマンドで初期化を行ってください。

repo init -u https://github.com/Xilinx/yocto-manifests -b rel-v2021.2

repo syncコマンドで、必要なファイルをダウンロードしてください。

repo sync

以下のような実行結果が出力されます。

$ repo sync 
Fetching: 100% (16/16), done in 20.536s
Checking out:  93% (15/16), done in 0.818s
repo sync has finished successfully.

PetaLinuxのビルド

以下のコマンドを実行し、ビルドのために必要な環境変数を設定してください。
```
source setupsdk
```
bitbakeコマンドでPetaLinuxをビルドしてください。
```
MACHINE=zcu102-zynqmp bitbake petalinux-image-minimal
```

pmu-rom.elfの入手

以下のWebページから、xilinx-zcu102-v2021.2-final.bspをダウンロードしてください。
- https://www.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/en/downloadNav/embedded-design-tools/archive.html
  - Zynq UltraScale+ MPSoC Board Support Packages - 2021.2
    - ZCU102 BSP
- ダウンロードには、AMDのアカウント (無料で作成可能) が必要になります。
作業用のディレクトリを作成してください。
```
mkdir /home/petalinux/petalinux-bsp
```
xilinx-zcu102-v2021.2-final.bspを上記ディレクトリに保存してください。
以下のコマンドを実行してください。
```
cd /home/petalinux/petalinux-bsp
```
```
tar -O -xf xilinx-zcu102-v2021.2-final.bsp \
xilinx-zcu102-2021.3/pre-built/linux/images/pmu_rom_qemu_sha3.elf > pmu-rom.elf
```
- なお、上記手順は、PetaLinuxのリポジトリのクローン後作成される以下のファイル内にも記載されています。
  - sources/meta-xilinx/meta-xilinx-bsp/README.qemu.md
pmu-rom.elfファイルをPetaLinuxのイメージファイルがあるディレクトリにコピーしてください。
```
cp pmu-rom.elf /home/petalinux/github/petalinux/build/tmp/deploy/images/zcu102-zynqmp/ 
```

PetaLinuxの起動

runqemuコマンドで、PetaLinuxをQEMUで起動してください。

MACHINE=zcu102-zynqmp runqemu petalinux-image-minimal nographic

(snip)
Starting kernel ...

[    0.000000] Booting Linux on physical CPU 0x0000000000 [0x410fd034]
[    0.000000] Linux version 5.10.0-xilinx-v2021.2 (oe-user@oe-host) (aarch64-xilinx-linux-gcc (GCC) 10.2.0, GNU ld (GNU Binutils) 2.35.1) #1 SMP Tue Oct 12 09:30:57 UTC 2021
[    0.000000] Machine model: xlnx,zynqmp
(snip)

起動後、rootユーザでログインした状態になります。

Starting internet superserver: inetd.
Starting syslogd/klogd: done
Starting tcf-agent: OK

root@zcu102-zynqmp:~#

# uname -r      
5.10.0-xilinx-v2021.2

さいごに

PetaLinux (rel-v2021.2) をビルドして、QEMUでエミュレートしたZynq UltraScale+ MPSoC ZCU102 Evaluation Kitで動かしてみました。

PetaLinux (rel-v2021.2) をビルドしてQEMUで動かしてみた