KV260 - petalinuxを使用したzephyr rtosの起動

Posted at 2026-04-15

KV260 - petalinuxを使用したzephyr rtosの起動

はじめに
- KV260とpetalinuxを使ったzephyr rtosの起動手順の記録メモです。
作業環境
- VirtualBox7.1.4で、Ubuntu24.04 LTSを使用
  - petalinuxとzephyr rtosのビルドに使用。
petalinuxのビルド環境構築
- petalinuxインストーラ実行前の準備（ツール群のパッケージの導入）
```
$ apt update && apt install -y xz-utils gcc xterm autoconf libtool less rsync bc texinfo zlib1g-dev gcc-multilib build-essential python3 lsb-release ncurses-dev dnsutils sudo locales iputils-ping net-tools screen && rm -rf /var/lib/apt/list/*  
```
- petalinuxインストーラの実行（petalinuxツールの導入）
  - 使用インストーラ petalinux-v2025.1-05180714-installer.run
```
$ sudo ./petalinux-v2025.1-05180714-installer.run --platform aarch64 -d ./インストール先のディレクトリ  
```
- Pathの設定
  - インストール先のディレクトリをこの文書上は、buildとしているので、
    buildに移動して、path設定を行うスクリプトを実行する。　
```
$ cd ./build  
$ source ./settings.sh  
$ 
```
- petalinux bspからprojectを作成
  - 使用bsp xilinx-kv260-starterkit-v2025.1-05221048.bsp
```
$ petalinux-create -t project -s ../xilinx-kv260-starterkit-v2025.1-05221048.bsp 
```

device treeの編集

参考情報
https://blog-between-hw-sw.com/howto-use-openamp-r5-2core-ubuntu/
編集先
xilinx-kv260-starterkit-2025.1/project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi

/include/ "system-conf.dtsi" 
/ {
      reserved-memory {
      #address-cells = <0x02>;
      #size-cells = <0x02>;
      ranges;

      rpu0vdev0vring: rpu0vdev0vring0@3ed40000 {
          no-map;
          reg = <0x00 0x3ed40000 0x00 0x4000>;
      };

      rpu0vdev0vring1: rpu0vdev0vring1@3ed44000 {
          no-map;
          reg = <0x00 0x3ed44000 0x00 0x4000>;
      };

      rpu0vdev0buffer: rpu0vdev0buffer@3ed48000 {
          no-map;
          reg = <0x00 0x3ed48000 0x00 0x100000>;
      };

      rproc: rproc@3ed00000 {
          no-map;
          reg = <0x00 0x3ed00000 0x00 0x40000>;
      };
  };

  tcm_0a: tcm_0a@ffe00000 {
      reg = <0x0 0xffe00000 0x0 0x10000>;
      status = "okay";
      compatible = "mmio-sram";
      power-domains = <&zynqmp_firmware 15>;
  };

  tcm_0b: tcm_0b@ffe20000 {
      no-map;
      reg = <0x0 0xffe20000 0x0 0x10000>;
      status = "okay";
      compatible = "mmio-sram";
      power-domains = <&zynqmp_firmware 16>;
      };

  r5fss@ff9a0000 {
      compatible = "xlnx,zynqmp-r5fss";
      xlnx,cluster-mode = <1>;
      ranges;
      reg = <0x0 0xFF9A0000 0x0 0x10000>;
      status = "okay"; 
      #address-cells = <0x2>;
      #size-cells = <0x2>;

      r5f_0: r5f@0 {
          compatible = "xilinx,r5f";
          #address-cells = <0x2>;
          #size-cells = <0x2>;
          ranges;
          memory-region = <&rproc &rpu0vdev0buffer &rpu0vdev0vring &rpu0vdev0vring1>;
          power-domains = <&zynqmp_firmware 7>;
          mboxes = <&ipi_mailbox_rpu0 0>, <&ipi_mailbox_rpu0 1>;
          mbox-names = "tx", "rx";
                  tcm_0_a: tcm_0@ffe00000 {
                      reg = <0x0 0xFFE00000 0x0 0x10000>;
                      status = "okay";
                      compatible = "mmio-sram";
                      power-domains = <&zynqmp_firmware 15>;
                  };
                  tcm_0_b: tcm_0@ffe20000 {
                      reg = <0x0 0xFFE20000 0x0 0x10000>;
                      status = "okay";
                      compatible = "mmio-sram";
                      power-domains = <&zynqmp_firmware 16>;
                  };
             };
      };

  zynqmp_ipi1 {
      compatible = "xlnx,zynqmp-ipi-mailbox";
      interrupt-parent = <&gic>;
      interrupts = <0 29 4>;
      xlnx,ipi-id = <7>;
      #address-cells = <1>;
      #size-cells = <1>;
      ranges;

      /* APU<->RPU0 IPI mailbox controller */
      ipi_mailbox_rpu0: mailbox@ff990600 {
              compatible = "xlnx,zynqmp-ipi-dest-mailbox";
          reg = <0xff990600 0x20>,
                <0xff990620 0x20>,
                <0xff9900c0 0x20>,
                <0xff9900e0 0x20>;
          reg-names = "local_request_region",
                  "local_response_region",
                  "remote_request_region",
                  "remote_response_region";
          #mbox-cells = <1>;
          xlnx,ipi-id = <1>;
      };
  };
};

シリアルコンソール競合の回避対応
シリアルコンソールを利用する際、UARTを用いるため、
zephyr rtosでUARTを使用するため、petalinuxのUARTの利用を無効化する。
(petalinuxのシリアルコンソールには、USBシリアル変換ケーブルを用いた。)
- 編集するファイル
  - xilinx-kv260-starterkit-2025.1/project-spec/dts_dir/zynqmp-sck-kv-g-revB.dtso
```
  &uart1 {
      status = "disabled";
```
カーネル起動パラメータの編集
- petalinux側でUARTをシリアルコンソールとして用いないが、
  zephyr rtos側で利用するため、ハードウェアが停止しないように、
  カーネル起動パラメータを編集する。(clk_ignore_unusedを追加)
  - コマンド petalinux-config
  - メニュー DT Settings → Kernel Bootargsで遷移 → clk_ignore_unusedをextra argsへ追加する
  - system-user.dtsiを使用する場合、コマンド petalinux-configによる追加が
    上書きで削除されるので、system-user.dtsiにも記載する。
    USBシリアル変換ケーブルを用いたためttyUSB0の記載をしているが
    USBシリアル変換ケーブルを用いない場合は記載不要。
```
/ { 
      chosen {
          bootargs = "console=ttyUSB0,115200 root=/dev/ram0 rw init_fatal_sh=1 cma=900M clk_ignore_unused";
      };
  };
```

petalinuxのビルド

$ cd xilinx-kv260-starterkit-2025.1
$ petalinux-build

package化とSDカードへの書き込み

$ petalinux-package --boot --u-boot --force 
$ petalinux-packge --wic --images-dir images/linux/ --bootfiles "ramdisk.cpio.gz.u-boot,boot.scr,Image,system.dtb,system-zynqmp-sck-kv-g-revB.dtb"
$ sudo dd if=petalinux-sdimage.wic of=/dev/sdb bs=4M status=progress oflag=sync

zephyr rtosのビルド環境構築
　参照サイト
　　https://docs.zephyrproject.org/latest/develop/getting_started/index.html
　　https://docs.zephyrproject.org/latest/boards/amd/kv260_r5/doc/index.html
ビルド
- 動作確認用のアプリケーションには、zephyr rtosに附属する
  サンプルアプリケーションhello_worldを使用
```
west build -b kv260_r5 samples/hello_worlds -p always
```
ビルド後の生成ファイルをpetalinux起動後にコピー
- この確認では、USBメモリを使用して以下にコピー
```
$ mount /dev/sda /tmp
$ cp /tmp/zephyr.elf /lib/firmware/
```

zephyr rtosの起動(petalinux操作)

xilinx-kv260-starterkit-20251:~$ sudo -i
root@xilinx-kv260-starterkit-20251:~# 
root@xilinx-kv260-starterkit-20251:~# echo zephyr.elf > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware
root@xilinx-kv260-starterkit-20251:~# echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

zephyr rtosの起動(zephyr rtosのシリアルコンソール出力)

*** Booting Zephyr OS build v4.2.0-5452-g169cf86969d7 ***
Hello World! kv260_r5/zynqmp_rpu

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