【Xilinx-Petalinux学习】-03-PetaLinux通过eMMC方式启动

前面说的我的硬件上有一颗eMMC的芯片，型号是MTFC4GACAJCN-4M IT，有4GB的容量。

BOOT.bin的文件较小，只有不到3MB，但是image.ub的文件根据不同的需求，将来可能会越来越大，将它们都放在16MB的QSPI Flash上有点危险，而且下载起来也不太方便。

所以准备将u-boot和kernel的存储位置分开，将包含u-boot的BOOT.bin烧录在QSPI Flash当中，将image.ub文件直接放在eMMC中进行启动。

step1：eMMC存储空间分区

参考文档网址：http://zedboard.org/sites/default/files/design/PicoZed_Petalinux_2015_2_eMMC_boot_v3.0_0.zip

前面我配置的方式是BOOT.bin和image.ub都在QSPI Flash当中，这样我才能正常启动Linux，来给eMMC提前进行分区。

因为我的板子上没有SD卡，所以禁用了PS的SD0外设，最终我的eMMC芯片挂载到了mmcblk0上。（假如既有SD卡<SD0>又有eMMC<SD1>，一般情况下SD卡会是mmcblk0，eMMC会是mmcblk1）

启动板子，输入用户名密码后，进行分区。按照手册上的说明，分一个128MB的分区出来，并格式化成FAT32.

下面是我的分区和格式化过程：

root@ifc_petalinux:~# fdisk /dev/mmcblk0

The number of cylinders for this disk is set to 117504.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
   (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)

Command (m for help): p

Disk /dev/mmcblk0: 3850 MB, 3850371072 bytes
4 heads, 16 sectors/track, 117504 cylinders
Units = cylinders of 64 * 512 = 32768 bytes

        Device Boot      Start         End      Blocks  Id System

Command (m for help): n
Command action
   e   extended
   p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-117504, default 1): Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-117504, default 117504): +128M

Command (m for help): t
Partition number (1-4): 1
Hex code (type L to list codes): L

 0 Empty                  1b Hidden Win95 FAT32     9f BSD/OS
 1 FAT12                  1c Hidden W95 FAT32 (LBA) a0 Thinkpad hibernation
 4 FAT16 <32M             1e Hidden W95 FAT16 (LBA) a5 FreeBSD
 5 Extended               3c Part.Magic recovery    a6 OpenBSD
 6 FAT16                  41 PPC PReP Boot          a8 Darwin UFS
 7 HPFS/NTFS              42 SFS                    a9 NetBSD
 a OS/2 Boot Manager      63 GNU HURD or SysV       ab Darwin boot
 b Win95 FAT32            80 Old Minix              b7 BSDI fs
 c Win95 FAT32 (LBA)      81 Minix / old Linux      b8 BSDI swap
 e Win95 FAT16 (LBA)      82 Linux swap             be Solaris boot
 f Win95 Ext'd (LBA)      83 Linux                  eb BeOS fs
11 Hidden FAT12           84 OS/2 hidden C: drive   ee EFI GPT
12 Compaq diagnostics     85 Linux extended         ef EFI (FAT-12/16/32)
14 Hidden FAT16 <32M      86 NTFS volume set        f0 Linux/PA-RISC boot
16 Hidden FAT16           87 NTFS volume set        f2 DOS secondary
17 Hidden HPFS/NTFS       8e Linux LVM              fd Linux raid autodetect
Hex code (type L to list codes): b
Changed system type of partition 1 to b (Win95 FAT32)

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table
 mmcblk0: p1
root@ifc_petalinux:~# 

mkdosfs -F 32 /dev/mmcblk0p1

step2：配置u-boot从eMMC引导启动PetaLinux

执行命令：

petalinux-config

配置启动方式，将kernel启动配置为eMMC启动：

#Subsystem AUTO Hardware Settings --->
#   Advanced bootable images storage Settings --->
#       boot image settings --->
#           image storage media ---> primary flash
#       kernel image settings --->
#           image storage media ---> primary sd
#       SD/SDIO Settings ----> ps_sd1

其中的SD/SDIO Settings一定要配置为eMMC对应的SD1。

重新编译：

petalinux-build

编译完成后，重新使用Windows的Xilinx SDK将：zynq_fsbl.elf--->IFC_TOP_wrapper.bit--->u-boot.elf三个文件打包成BOOT.bin文件，改名为BOOT_EMMC.bin。

将BOOT.bin和image.ub文件复制到U盘上，然后把U盘插到板子的USB口。

mkdir /mnt/usb
mkdir /mnt/emmc
#挂载usb和emmc
mount /dev/sda1 /mnt/usb
mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/emmc
#复制image.ub到emmc第一个分区mmcblk0p1
cp /mnt/usb/image.ub /mnt/emmc
#复制BOOT_EMMC.bin到QSPI FLASH第一个分区mtd0
flashcp /mnt/usb/BOOT_EMMC.bin /dev/mtd0
#接触挂载
umount /mnt/usb
umount /mnt/emmc

假如出现：FAT-fs (sda1): Volume was not properly unmounted. Some data may be corrupt. Please run fsck.

说明上次U盘没有正确移除，可能会造成image.ub的复制错误。需要在windows中修复一下U盘，再重新进行上面的操作。

重新启动板子：

shutdown now -r

这一次板子就能够从QSPI运行FSBL，加载bit，运行u-boot，

然后u-boot从eMMC芯片引导加载Linux操作系统。

eMMC最终被我分为了3个区，

第一个分区用来存放image.ub或者将来的设备树等文件，128MB

第二个分区用来存放用户数据，2048MB

第三个分区用来存放库文件，如opencv的库，剩余的1个多GB

待改进：

eMMC默认是有两个16MB的boot分区的，而且还支持加密什么的，是否可以把u-boot和image.ub放到里面去。

并且两个boot分区可在系统升级时进行切换。好复杂，将来有时间再研究吧。