Загрузка Petalinux через TFTP и NFS

Настройка TFTP-сервера

Установите TFTP-сервер на хост-компьютер и проверьте настройки


x
mind@Ubuntu20:~$ sudo apt-get install tftpd-hpa
mind@Ubuntu20:~$ cat /etc/default/tftpd-hpa

# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp" 
TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp" 
TFTP_ADDRESS=":69" 
TFTP_OPTIONS="--secure"

В этой среде каталогом сервера является /srv/tftp.

Поскольку этот каталог доступен только для чтения, добавьте "--create" в TFTP_OPTIONS (как показано ниже), чтобы сделать его доступным для записи


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~$ sudo vi /etc/default/tftpd-hpa

# /etc/default/tftpd-hpa
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp"
TFTP_ADDRESS=":69"
TFTP_OPTIONS="--secure --create"

TFTP_USERNAME="tftp", что означает выполнение с правами tftp. Каталог сервера имеет права root, поэтому переключитесь на tftp. Кроме того, добавьте права на запись для размещения образов, полученных в результате сборки Petalinux


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~$ ls -l /srv
total 4
drwxr-xr-x 2 root nogroup 4096 Dec  8 13:11 tftp
mind@Ubuntu20:~$ sudo chown -R tftp /srv/tftp
mind@Ubuntu20:~$ sudo chmod 777 /srv/tftp
mind@Ubuntu20:~$ ls -l /srv
total 4
drwxrwxrwx 2 tftp nogroup 4096 Dec  8 13:11 tftp

Вышеуказанные изменения настроек вступят в силу после перезапуска сервера


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~$ sudo service tftpd-hpa restart
mind@Ubuntu20:~$ service tftpd-hpa status
  tftpd-hpa.service - LSB: HPA's tftp server
     Loaded: loaded (/etc/init.d/tftpd-hpa; generated)
     Active: active (running) since Mon 2025-08-25 13:55:37 CST; 43s ago
       Docs: man:systemd-sysv-generator(8)
    Process: 152053 ExecStart=/etc/init.d/tftpd-hpa start (code=exited, status=>
      Tasks: 1 (limit: 6989)
     Memory: 244.0K
     CGroup: /system.slice/tftpd-hpa.service
             └─152063 /usr/sbin/in.tftpd --listen --user tftp --address :69 --s>
lines 1-9/9 (END)

Конфигурация Petalinux (для TFTP)

Выполните конфигурацию системы в проекте Petalinux


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ petalinux-config

Выберите Image Packaging Configuration, затем измените каталог tftpboot (/tftpboot) на каталог TFTP-сервера /srv/tftp. В качестве типа корневой файловой системы можно выбрать INITRD или EXT4; здесь мы выбираем EXT4.

Сохраните и выйдите, затем запустите petalinux-config -c u-boot для настройки u-boot


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ petalinux-config -c u-boot

Выберите Command line interface-> Network commands->serverip variable takes precedent over DHCP server IP

Сохраните и выйдите. Настройка завершена. При выполнении сборки результаты будут помещены в каталог TFTP-сервера.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ petalinux-build
mind@Ubuntu20:/$ ls /srv/tftp/
BOOT.BIN  config    pxelinux.cfg  rootfs.cpio.gz         rootfs.ext4   rootfs.manifest  system.bit  system.dts  u-boot-dtb.bin  u-boot.elf  vmlinux  zynq_fsbl.elf
boot.scr  image.ub  rootfs.cpio   rootfs.cpio.gz.u-boot  rootfs.jffs2  rootfs.tar.gz    system.dtb  u-boot.bin  u-boot-dtb.elf  uImage      zImage

Загрузка Petalinux с использованием TFTP

Выполните следующие шаги для подключения платы разработки к компьютеру. Шаги в основном те же, что и раньше.

Отформатируйте SD-карту в формат FAT32 или сохраните предыдущую конфигурацию разделов (FAT32+EXT4), просто удалив ее содержимое.
Установите SD-карту в плату разработки
Подключитесь к ПК (Ubuntu) с помощью USB-кабеля
Подключите Ethernet-порт платы разработки к локальной сети
Включите питание платы разработки
Откройте программу-помощник для отладки через последовательный порт, чтобы проверить подключенный порт
Запустите программу последовательного терминала на Ubuntu

В этом состоянии загрузчик отсутствует, и на последовательной консоли еще нет вывода. Для загрузки через JTAG выполните следующую команду в каталоге проекта Petalinux на хост-компьютере:


xxxxxxxxxx
# Open Vivado environment variables
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ source /opt/pkg/Vivado/2021.1/settings64.sh
# Place the hw_server process as a daemon in the background
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ hw_server -s tcp::3121 &

# hw_server is now open
INFO: hw_server application started
INFO: Use Ctrl-C to exit hw_server application

INFO: To connect to this hw_server instance use url: TCP:Ubuntu20:3121

# Output boot logs to the serial console
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ petalinux-boot --jtag --u-boot --fpga --hw_server-url TCP:Ubuntu20:3121
[INFO] Sourcing buildtools
INFO: Launching XSDB for file download and boot.
INFO: This may take a few minutes, depending on the size of your image.
rlwrap: warning: your $TERM is 'xterm-256color' but rlwrap couldn't find it in the terminfo database. Expect some problems.: Inappropriate ioctl for device
INFO: Downloading ELF file: /home/mind/petalinux_projects/petalinux-mind/images/linux/zynq_fsbl.elf to the target.                                                                                         
INFO: Loading image: /home/mind/petalinux_projects/petalinux-mind/images/linux/system.dtb at 0x00100000                                                                                                    
INFO: Downloading ELF file: /home/mind/petalinux_projects/petalinux-mind/images/linux/u-boot.elf to the target.                                                                                                                                                                                                                                   
INFO: SOC Silicon version is 3.1.

Это выведет логи загрузки в последовательную консоль.


xxxxxxxxxx
....
DHCP client bound to address 192.168.3.193 (991 ms)
*** ERROR: `serverip' not set
Cannot autoload with TFTPGET
Zynq>

Примечание: Если при вводе petalinux-boot --jtag --u-boot --fpga --hw_server-url TCP:Ubuntu20:3121 возникает ошибка, проверьте следующее:

Установите совместимость USB-устройства виртуальной машины на USB3.1
Откройте Xilinx Mind в виртуальной машине для обнаружения интерфейса JTAG

Настройте u-boot на этой последовательной консоли для загрузки по TFTP.


xxxxxxxxxx
# Get ubuntu ip in the virtual machine
mind@Ubuntu20:/$ ifconfig
enp0s3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.3.157  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.3.255
        inet6 fe80::1c4c:bc28:1b9a:bcd2  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:5e:09:4c  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 172349  bytes 20517061 (20.5 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 59254  bytes 71921656 (71.9 MB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0


xxxxxxxxxx
# Set the IP address of the server (host PC) on the serial console
Zynq> setenv serverip 192.168.3.157
# During boot, the following will be executed:
# - Obtain the board's IP address (dhcp)
# - Get pxe boot settings from the server (pxe get)
# - Get the image from the server and execute (pxe boot)
Zynq> dhcp;pxe get;pxe boot;

Настройка завершена. Перезагрузите плату разработки, затем снова выполните petalinux-boot --jtag --u-boot --fpga --hw_server-url TCP:Ubuntu20:3121. Linux загрузится, и вы сможете войти в систему, как и раньше.

Поскольку команда dhcp;pxe get;pxe boot; использует DHCP для автоматического назначения IP-адреса, что может привести к сбою входа в систему Linux, на этом шаге вы можете установить IP-адрес платы. Убедитесь, что IP-адреса с обеих сторон совпадают.


xxxxxxxxxx
# Set the board's IP address on the serial console
Zynq> setenv ipaddr 192.168.3.193

Теперь вы можете загружать Petalinux по сети с помощью TFTP. Таким образом, вам не нужно каждый раз помещать образы на SD-карту после кастомизации и запуска petalinux-build. Требуется перезагрузка платы разработки по питанию.

Однако при этом методе rootfs.cpio.gz.u-boot извлекается и используется при каждой загрузке, и любые внесенные изменения не будут сохранены после запуска Linux.

Если rootfs настроен на размещение в разделе ROOT SD-карты, результаты изменений будут сохранены на SD-карте.

Эту проблему можно решить с помощью NFS (см. следующий раздел):

Настройка NFS-сервера

Установите NFS-сервер на хост-компьютер и создайте каталог сервера. Этот каталог может находиться где угодно. Здесь мы будем использовать /srv/nfs.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~$ sudo apt install nfs-kernel-server
mind@Ubuntu20:~$ sudo mkdir /srv/nfs
mind@Ubuntu20:~$ ls -l /srv/
total 8
drwxr-xr-x 2 root root    4096 8月  25 10:07 nfs
drwxrwxrwx 3 tftp nogroup 4096 8月  22 16:20 tftp

Затем установите разрешения для подключений от NFS-клиентов. Добавьте следующее в конец файла /etc/exports.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~$ sudo vi /etc/exports
#Добавленное содержимое
#
#1. /srv/nfs: путь к каталогу NFS-сервера
#2. 192.168.3.193: IP-адрес клиента (отладочной платы)
#3. В скобках: опции
#
/srv/nfs 192.168.3.193(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

Вышеуказанные изменения настроек вступят в силу после перезапуска сервера.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ sudo service nfs-server restart
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ service nfs-server status
  nfs-server.service - NFS server and services
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/nfs-server.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (exited) since Tue 2025-08-26 10:28:14 CST; 10s ago
    Process: 283269 ExecStartPre=/usr/sbin/exportfs -r (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 283270 ExecStart=/usr/sbin/rpc.nfsd $RPCNFSDARGS (code=exited, status=0/SUCCESS)

Конфигурация Petalinux (для NFS)

Продолжайте на основе предыдущей конфигурации TFTP.
Проверьте версии, поддерживаемые NFS-сервером (хост-компьютером).


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ sudo cat /proc/fs/nfsd/versions
-2 +3 +4 +4.1 +4.2

Запустите petalinux-config, выберите Image Packaging Configuration и измените Root filesystem type на NFS. Измените Location of NFS root directory на каталог NFS-сервера /srv/nfs.

Сохраните и выйдите, затем запустите petalinux-config -c kernel, перейдите в File systems -> Network File Systems и включите следующее:

NFS 4.1 появляется после включения NFS 4, NFS 4.2 появляется после включения NFS 4.1.

Перейдите в Networking support -> Networking options и включите следующие опции. Все опции включены по умолчанию.

Сохраните и выйдите. Поскольку корневая файловая система была изменена на NFS, параметры загрузки изменятся.

Соберите дерево устройств, чтобы увидеть изменения: оно содержит информацию, связанную с NFS.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ petalinux-build -c device-tree
[INFO] Sourcing buildtools
[INFO] Building device-tree
[INFO] Sourcing build environment
[INFO] Generating workspace directory
INFO: bitbake virtual/dtb
...
NOTE: Executing Tasks
NOTE: Tasks Summary: Attempted 748 tasks of which 729 didn't need to be rerun and all succeeded.
INFO: Successfully copied built images to tftp dir: /srv/tftp
[INFO] Successfully built device-tree


mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ cat components/plnx_workspace/device-tree/device-tree/system-conf.dtsi 
...
/ {
  chosen {
    bootargs = "console=ttyPS0,115200 earlycon root=/dev/nfs nfsroot=192.168.3.157:/srv/nfs,tcp ip=dhcp rw";
    stdout-path = "serial0:115200n8";
  };
};
...

Также необходимо указать, какую версию NFS использовать. Скопируйте выбранное содержимое в system-user.dtsi и добавьте желаемую версию NFS. Здесь мы используем версию 4.2, добавляя nfsvers=4.2 после tcp.


xxxxxxxxxx
mind@Ubuntu20:~/petalinux_projects/petalinux-mind$ vi project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi
/include/ "system-conf.dtsi"
/ {
        chosen {
                bootargs = "console=ttyPS0,115200 earlycon root=/dev/nfs nfsroot=192.168.3.157:/srv/nfs,tcp,nfsvers=4.2 ip=dhcp rw";
                stdout-path = "serial0:115200n8";
        };
};

На этом конфигурация завершена. Запустите petalinux-build.

Загрузка Petalinux с использованием TFTP + NFS

Извлеките rootfs в каталог NFS-сервера.


xxxxxxxxxx
$ sudo tar xf images/linux/rootfs.tar.gz -C /srv/nfs/

Аналогично, следуйте шагам из раздела "Загрузка Petalinux через TFTP", чтобы запустить последовательную консоль через виртуальную машину.
Если предыдущие настройки переменных окружения были сохранены, начнется загрузка по TFTP. Нажмите любую клавишу на последовательной консоли до окончания обратного отсчета, чтобы остановить автозагрузку.


xxxxxxxxxx
Hit any key to stop autoboot:  0
Zynq>

Настройте IP-адрес сервера (IP хоста) и команду загрузки.


xxxxxxxxxx
#Установите IP-адрес сервера (хост-компьютера) в последовательной консоли
Zynq> setenv serverip 192.168.3.157
#Во время загрузки будет выполнено следующее:
#- Получить IP-адрес платы (dhcp)
#- Загрузить образ Fit (image.ub) с TFTP-сервера и разместить его по адресу 0x10000000 (tftpboot 0x10000000 image.ub)
#- Указать образ (адрес) и загрузить Linux (bootm 0x10000000)
Zynq> setenv bootcmd "dhcp;tftpboot 0x10000000 image.ub;bootm 0x10000000;"

Конфигурация завершена. Перезагрузите отладочную плату и выполните petalinux-boot --jtag --u-boot --fpga --hw_server-url TCP:Ubuntu20:3121. Linux загрузится, и вы сможете войти в систему, как и раньше.

Поскольку rootfs находится на хост-компьютере, любое отредактированное содержимое не будет потеряно при каждой перезагрузке платы.