1.1 xilinx zynqMp 架構
1.1.1 16nm 級別工藝
Zynq UltraScale+ MPSoC架構
Xilinx新一代Zynq針對控制、圖像和網絡應用推出了差異化的產品系，這在Xilinx早期的宣傳和現在已經發布的文檔里已經說得很清楚了。她的產品系如圖2所示。
圖2 產品表
從圖2看到，這個系列的Zynq算是8核（或9核）異構產品：四核的ARM-CortexA53 CPU、雙核的Cortex-R5 RPU、Mali-400 GPU（一個Geometry核，兩個像素核）、PL邏輯以及視頻編解碼器Codec核。
在表2中，ZU2E、ZU3E為針對控制類應用，邏輯和Block RAM資源較少，沒有Video Codec和高速收發器。ZU4E、ZU2E和ZU7E針對視頻類應用，有內部的UltraRAM資源、Video Codec和GTH高速收發器。其他型號針對網絡應用，除了Video Code沒有外，其它高大上的東西都有，比如更高速的收發器GTY，還有150G Interlaken和100G Ethernet MAC/PCS/RS-FEC等。
熊貓君是做圖像的，下面的描述都是針對圖像版的Zynq UltraScale+而言的。
因為PS部分的資源是固定的，大家都一樣，在后面一起說就行。PL部分因為有這三個東西，將使設計如虎添翼：
a)大量的Block RAM和Ultra RAM資源，小20Mb的內部RAM資源，對分塊處理圖像，那應該會帶來不少的便捷；
b)Video Code：這個東西是集成在PL側的硬核，有了它，圖像壓縮和解壓縮都不用愁了；
c)GTH：PL端集成的GTH收發器，對SDI、DP等圖像接口接入那是十分的方便，當然也可以做PCIe咯。
不多說了，熊貓君從Xilinx官方文檔UG1085上截一個圖來表示這個高大上通用SoC的系統級架構，也就是下面的圖3啦。
圖3 Zynq UltraScale+ MPSoC系統架構圖
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50098777
時隔三年，Xilinx推出了其全新的異構SoC，大名叫ZynqUltraScale+。相比它的前輩Zynq-7000，這款SoC功能顯得更加強勁：最顯著的變化是新加入了GPU和視頻編解碼器，而且編解碼器在PL端，PS端的高速接口更加豐富。按照Xilinx官方的說法，Zynq UltraScale+主要針對控制、圖像和網絡這三大塊，比如說汽車輔助駕駛、8K圖像、100G網、物聯網等等領域（兵馬未動，糧草先行啦，Xilinx早早的就針對這些差異化應用推出了SDx集成開發環境）。
從圖4可以看到，這是一個帶SDI接口的IP相機。大致分為兩大塊：
a）PL負責原始數據采集、Bayer域處理、ISP和圖像編碼；
b）PS負責對PL的管理、控制和協處理、RTSP服務器、千兆網和SD卡數據存儲。
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50076591
1.2 xilinux zynqMp 開發環境搭建
1.2.1 移植petaLinux之安裝petalinux
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start.安裝虛擬機，在虛擬機里安裝linux系統（ubuntu16）
- 虛擬機里磁盤盡量留大點，建議60G，我的是80G
sudo passwd命令，設置超級用戶su時的密碼- 建議安裝VMware Tools
- 開發工具：vivado2017.1(Windows下) + petalinux 2017.1(Linux下)
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a.更新apt-get（可選，加速用，同傳統方式移植那篇文章的第二節）
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b.安裝petalinux的依賴環境
安裝petalinux的必要依賴環境，直接復制粘貼下面的命令行到shell中，系統自動下載安裝下面的工具：sudo apt-get install build-essential vim tofrodos \
iproute2 gawk gcc git make net-tools zlib1g-dev \
libssl-dev flex bison libselinux1 libncurses5-dev \
tftpd lib32z1 lib32ncurses5 libbz2-1.0:i386 \
lib32stdc++6 xvfb chrpath socat autoconf libtool -
c.修改/bin/sh
shell中輸入：dpkg-reconfigure dash，在出現的界面中選擇‘否’ -
d.下載petalinux
去官網下載petalinux-v2017.1-final-installer.run（文件8個G，上傳不了） -
e.安裝petalinux
- 在一個用戶目錄下（我的是：
home/hlf/mnt），用鼠標右鍵，新建一個文件夾petalinux - 在普通用戶下（非root模式下，即命令行是：
hlf@hlf-virtual-machine:~/mnt$這樣的），shell中輸入命令：./petalinux-v2017.1-final-installer.run ./petalinux - 經過漫長的等待，安裝到一半的時候，提醒查看許可，按回車查看，按q退出，退出后輸入y，回車，如此重復三次，才開始正式安裝（這個步驟要很小心，如果沒有輸入y，就回車，就要重新了）
- 安裝的時候提示，提示有幾個庫沒裝，不過沒關系，等petalinux安裝完之后，再補也不遲，靜候一直到安裝完畢
- 在一個用戶目錄下（我的是：
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f.補一些庫的安裝
- 懶人直接只看這一點即可（可以跳過下面兩點），把下面命令粘貼到shell中回車即可：
apt-get install texinfo gcc-multilib libsdl1.2-dev libglib2.0-dev zlib1g:i386 libncurses5 libncurses5-dev libc6:i386 libstdc++6:i386 zlib1g:i386 libssl-dev tftpd tftp openbsd-inetd
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先安裝剛剛安裝時，提示缺少的庫：
apt-get install texinfo gcc-multilib libsdl1.2-dev libglib2.0-dev zlib1g:i386
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安裝一些之后需要的庫，全都安裝了避免麻煩：
- 在運行petalinux-config -c kernel會出現錯誤，需安裝：
apt-get install libncurses5 libncurses5-dev - 編譯時可能會出現錯誤arm-xilinx-linux-gnueabi-gcc: Command not found，需安裝：
apt-get install libc6:i386 libstdc++6:i386 zlib1g:i386 - 提示缺少zlib和openssl，需安裝:
apt-get install libssl-dev - 出現警告（警告而已，強迫症可以處理一下），提示No tftp server found - please refer to “PetaLinux SDK Installation Guide” for its impact and solution，需安裝：
apt-get install tftpd tftp openbsd-inetd，安裝完成后，編輯一下/etc/inetd.conf里的東西：
直接shell中輸入gedit /etc/inetd.conf，打開了文件，並在文件最后一行增加：tftp dgram udp wait nobody /usr/sbin/tcpd /usr/sbin/in.tftpd /tftproot然后保存並退出 ，之后再進行一些簡單操作：mkdir /tftprootchmod 777 /tftproot/etc/init.d/openbsd-inetd restart
輸入netstat -an | more | grep udp命令，以確定成功（打印出udp 0 0 0.0.0.0:69 0.0.0.0:*）
- 在運行petalinux-config -c kernel會出現錯誤，需安裝：
- 懶人直接只看這一點即可（可以跳過下面兩點），把下面命令粘貼到shell中回車即可：
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g.驗證是否安裝成功
source /home/hlf/mnt/petalinux/settings.sh
成功定位不報錯的話，基本是成功了的echo $PETALINUX
命令行會打印出安裝路徑/home/hlf/mnt/petalinux
1.2.2 搭建硬件環境
新建工程，選擇對應的芯片型號，並新建一個 BD 原理圖文件(命名為system)，然后添加一個ZYNQ Processing system的IP核，並設置好與硬件相符合的PS和PL時鍾以及DDR型號
然后右鍵單擊 Block 文件，文件選擇 Generate the Output Products，然后右鍵單擊 Block 文件，選擇 Create a HDL wrapper，根據 Block 文件內容產生一個 HDL 的頂層文件，並選擇讓 vivado 自動完成
經Vivado綜合，實現后，在Vivado中導出硬件，輸出PetaLinux所需要的硬件描述文件
輸出的文件就在“/（工程文件夾）/（工程名）.sdk”這個文件夾下，這個文件夾下的system_wrapper.hdf待用
1.2.3 搭建petalinux bsp工程
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a.定位目錄
先在shell中找一個准備存放工程的地方，（我的是home/hlf/PRO）,命令行cd home/hlf/PRO -
b.定位編譯鏈
根據安裝petalinux的路徑：source /home/hlf/mnt/petalinux/settings.sh -
c.創建petalinux工程
將在PRO目錄下面，創建一個工程：petalinux-create --type project --template zynq --name h1_petalinux_test
h1_petalinux_test是工程名，該命令會自動在PRO文件夾里創建h1_petalinux_test文件夾 -
d.引用剛才輸出的硬件描述文件
把之前導出的硬件描述文件system_wrapper.hdf拷貝到虛擬機中的h1_petalinux_test工程文件夾下，然后：petalinux-config --get-hw-description=/home/hlf/PRO/h1_petalinux_test
會進入一個配置界面，在里面我們可以配置一些系統參數，主要的配置包括：啟動方式，啟動存儲器分區表，啟動文件名稱等等，本文暫不對其修改（默認是從SD卡中啟動），然后等待其配置（時間較長） -
上圖可以進行基本項配置，
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e.獲取文件夾權限
在上一步完成后，輸入命令sudo chmod -R 777 /home/hlf獲取文件夾權限（工程文件夾和petalinux的安裝文件夾），否則編譯的時候，會發生錯誤 -
目前為止，在shell中的命令既可以以超級用戶su的身份運行也可以以普通用戶的方式運行（建議全部都用普通用戶的方式，免得切換），但是等下編譯u-boot和kernel以及rootfs的時候，必須以普通用戶的身份運行命令行，否則會報錯的
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f.編譯u-boot
注意：到此處的時候，不能再用超級用戶了，要切換到普通用戶下，之后的所有操作都在普通用戶下
普通用戶的shell中輸入petalinux-config -c u-boot（依然要事先輸入source /home/hlf/mnt/petalinux/settings.sh命令），然后等待GUI出來，這里暫時不改動啥，直接save（save為u-boot.config，名字隨便取但不要留空），然后繼續等（新建工程要等的時間還是比較長的，后來就會好的）
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g.編譯kernel
命令petalinux-config -c kernel，操作同上（save為kernel.config） 
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h.編譯rootfs
命令petalinux-config -c rootfs，操作同上（save為默認即可） 
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i.設備樹配置
若要修改，直接在工程文件夾下，Ctr+F搜索.dts就可以找到相關文件，做出相應修改”
暫時默認吧，不修改，按照它自動生成的設備樹 -
j.編譯工程
配置完成后可以生成適配該硬件的fsbl,u-boot,kernel,rootfs等文件， 輸入命令petalinux-build，等待即可，最后生成的文件在 image/linux下 
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k.生成BOOT.BIN
把shell定位到image/linux目錄下，執行命令petalinux-package --boot --format BIN --fsbl zynq_fsbl.elf --fpga system_wrapper.bit --u-boot，在文件夾下就可以發現，多了一個BOOT.BIN -
l.將如下文件拷入SD卡
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m.開機
將SD卡，插回，開機，串口打印信息為：
....
n。生成完啟動文件后可以進行模擬適配
如果不想連接開發板可以先用模擬題運行u-boot，kernel，看看是不是正確
petalinux-boot –qemu –u-boot
petalinux-boot –qemu –kernel
密碼：root
如果模擬器運行沒問題就可以用jtag下載到zynq板子上進行后續調試了，命令參看ug1157-petalinux-tools-command-line-guide
http://blog.csdn.net/zhaoxinfan/article/details/57530627
http://blog.csdn.net/long_fly/article/details/78727813
1.3.Xilinx zynqMP開發基本步驟
a）使用Vivado 工具生成 .hdf文件，比如ZU9_cpu.hdf
b）使用SDK工具生成FSBL。FSBL的作用主要是初始化PLL，DDR，MIO管腳分配，燒寫FPGA，運行uboot等。核心代碼代碼位於psu_init.c中。
c）生成uboot
d）使用bootgen工具生成BOOT.BIN文件，bootgen需要使用.bif文件做輸入。bif指導那個文件用作輸入，targets等
//arch = zynqmp; split = false; format = BIN
the_ROM_image:
{
[fsbl_config]a53_x64
[bootloader]C:\cpu_test\cpu_test\cpu_test.sdk\fsbl\Debug\fsbl.elf
[destination_device = pl]C:\cpu_test\cpu_test\cpu_test.sdk\cpu_test_wrapper_hw_platform_0\cpu_test_wrapper.bit
[destination_cpu = a53-0]C:\cpu_test\cpu_test\cpu_test.sdk\uboot.elf
}
e）把BOOT.BIN,system.dtb和Image文件copy到SD卡第一分區，把rootfs解壓到SD卡ext4分區。
http://blog.csdn.net/ambercctv/article/details/69945902
1.3.1 zynq MP的啟動
（1）啟動過程
下圖時xilinx手冊上摘錄的圖，描述了zynqMP 上的linux的整個boot過程 
系統復位后，首先PMU(Platform Management Unit)會執行PMU ROM中固化代碼，執行完后會啟動CSU處理核，CSU會負責從啟動存儲介質中加載FSBL(First Stage Boot Loader)至on-chip ram中，FSBL可以由RPU負責執行也可由APU負責執行，須在制作FSBL時確定。繼而，CSU激勵RPU或APU執行FSBL。FSBL會加載PMU Frameware交付PMU執行。繼而FSBL執行完成后切換至ATF（Arm Trusted Frame），ATF於APU上執行。然后ATF啟動u-boot，u-boot為linux配置好運行環境將執行權交付給Linux內核。
可以看出和Zynq-7000類似，ZynqUltraScale+ MPSoC也是三級啟動方式，只是Xilinx又給它們起了一個新名字,啟動分為以下三級：
a) Pre-configuration:復位后執行PMU ROM代碼，講外部FSBL代碼搬到內部的OCM。相當於Zynq 的Boot ROM執行。
b) Configuration：在內部的OCM代碼，系統根據BOOTHeader的內容選擇在CPU(Cortex-A53)還是RPU(Cortex-R5)上執行。負責初始化必要的時鍾、內存和外設，加載Bit文件和用戶代碼等。
c) Post-configuration:執行用戶代碼。
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50099373
（2）啟動文件詳解
對於ZYNQ MPSoC有以下幾個文件，
a.FSBL
這個FSBL跟zynq-7000的fsbl是一樣的，用戶可以選擇用cortex-a53制作啟動的fsbl文件，也可以選擇用cortex-r5來制作啟動的fsbl文件。
b.PMUFW （pmufw.elf）
PMU的配置文件，但這個不是必須的，用戶是可選的，MPSOC有LPD.FPD.PL三路電源軌，PMU是為了更好的管理電源和控制功耗，一般情況下，大部分客戶不需要修改這個elf文件，這個文件不是制作BOOT.bin必須要的。
c.ARM Trusted Firmware(bl31.elf)
ARM Trusted Firmware文件，是一個arm加密固件，用戶根據需要來定制，這個文件不是制作BOOT.bin必須要的。
d.PL bitstream（design_1_wrapper.bit）
這是FPGA端的bit配置文件，用戶根據自己的需要來配置bit文件，這個文件不是制作BOOT.bin必須要的。
e.uboot（u-boot.elf）
uboot文件，目前我使用的是version是2016.7，制作BOOT.bin需要這個文件。
f.image.ub
這個文件是由petalinux-package --image 打包kernel rootfs device-tree這個三個文件合成的image.ub文件，也就是說，當你啟動mpsoc的時候，你最終只需要兩個文件BOOT.bin image.ub。
http://blog.csdn.net/luhao806/article/details/58591497
1.3.2 uboot 的生成
MPSOC系列基於ZCU102 uboot的編譯生成
查看board/xilinx/zynqmp/zynqmp.c 中board_late_init
這里需要檢查了zynqMP的啟動方式，並設置了環境參數 modeboot ,此次測試使用sd卡boot，故modeboot 會被設置為sdboot，故u-boot會執行run sdboot命令，其中sdboot 環境參數設置在include/configs/xilinx_zynqmp.h中定義，
此處還實現了TFTP形式的boot以及nfs文件系統，這里就不解釋TFTP Boot及nfs（xilinx默認配置是從sd卡第一分區（FAT格式）讀取devicetree以及Image實現boot，並以sd卡第二分區(ext4格式)作為系統的跟文件系統）。
uboot 生成：
cd $u-boot-xlnx-dir
export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
make distclean
make xilinx_zynqmp_zcu102_rev1_0_defconfig
make -j4 #-jn 為你要運行的核數
http://blog.csdn.net/baidu_23935667/article/details/79099803
or：
1)windows vivado sdk create uboot.bin
打開vivado工程並生成bit stream
導入到 sdk
打開sdk
創建預置的fsbl工程
Xilinx Tools>Creat Boot Image
選擇BIF file path
選擇Output path
在Boot image partitions中
add>fsbl.elf
add>XXX.bit
add>u-boot.elf
Creat Image
其中bif為路徑配置文件：
bif文件如下所示：
//arch = zynqmp; split = false; format = BIN the_ROM_image: { [fsbl_config]a53_x64 [bootloader]PROJECT_DIR/project_1.sdk/fsbl/Debug/fsbl.elf [pmufw_image]PROJECT_DIR/project_1.sdk/pmu/Debug/pmu.elf [destination_device = pl]PROJECT_DIR/project_1.sdk/design_1_wrapper_hw_platform_0/design_1_wrapper.bit [destination_cpu = a53-0, exception_level = el-3]PROJECT_DIR/project_1.sdk/bl31.elf [destination_cpu = a53-0, exception_level = el-2]PROJECT_DIR/project_1.sdk/u-boot.elf }
其中PMU、FSBL由SDK中生成
http://blog.csdn.net/aostas/article/details/78149300
2)petalinux 合成 boot.bin
INFO: File in BOOT BIN: "/home/luhao/xilinx/peta_project/xilinx-zcu102-2016.4/images/linux/zynqmp_fsbl.elf"
INFO: File in BOOT BIN: "/home/luhao/xilinx/peta_project/xilinx-zcu102-2016.4/images/linux/bl31.elf"
INFO: File in BOOT BIN: "/home/luhao/xilinx/peta_project/xilinx-zcu102-2016.4/images/linux/u-boot.elf"
INFO: Generating zynq binary package BOOT.BIN...
INFO: Binary is ready.
1.3.3 MPSOC系列基於ZCU102的linux的kernel的編譯
cd linux-xlnx
export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
make xilinx_zynqmp_defconfig
make menuconfig make -j4 #-jn n為你要運行的核數
http://blog.csdn.net/baidu_23935667/article/details/79099803
or：
手頭必備的TRM UG1085（http://www.xilinx.com/support/documentation/user_guides/ug1085-zynq-ultrascale-trm.pdf）
寄存器手冊（http://www.xilinx.com/support/documentation/registers/ug1087/ug1087-zynq-ultrascale-registers.html）
http://blog.csdn.net/kkk584520/article/details/50042757
https://wiki.trenz-electronic.de/pages/viewpage.action?pageId=14746264
1.4.2
在詳細介紹具體做法之前，有必要花點時間來探討針對基於FPGA的嵌入式系統提供的操作系統選項。PetaLinux是FPGA上最常用的操作系統，另外還有μClinux 和Xilkernel。μClinux為Linux發行版，是一款包含小型Linux內核的移植型Linux操作系統，適用於無存儲器管理單元（MMU）的處理器［1］。μClinux配備有各種庫、應用和工具鏈。Xilkernel就其本身而言，是一款小型、高穩健性、模塊化內核，能夠提供高於μClinux 的定制性能，有助於用戶通過定制內核來優化其設計尺寸與功能［2］。同時，PetaLinux也是一款完整的Linux發行版及開發環境，適用於基於FPGA的片上系統（SoC）設計。PetaLinux包含預配置二進制可引導映像、面向賽靈思器件的完全可定制Linux 以及配套提供的PetaLinux軟件開發套件（SDK）［3］。其中SDK包括用於自動完成配置、構建和部署過程中各種復雜工作的工具和實用程序。賽靈思提供可免費下載的PetaLinux開發包，其中包括針對各種賽靈思FGPA開發套件而設計的硬件參考項目。同時包含在內的還有適用於賽靈思FPGA的內核配置實用程序、交叉編譯器等軟件工具、硬件設計創建工具以及大量其它設計輔助功能。據報道，Xilkernel 的性能優於μClinux［4］，而PetaLinux的性能又優於Xilkernel ［5］。由於這個原因，特別是由於已針對我們賽靈思目標板提供的軟件包原因，我們為我們的項目選擇了PetaLinux。移植PetaLinux的另一大優勢是用戶可以輕松實現遠程編程。這就意味着用戶可使用遠程接入方式，通過遠程登錄，采用新的配置文件（或比特流文件）加載FPGA目標板。有兩種方法可以創建用於構建PetaLinux系統的軟件平台：在Linux終端上使用PetaLinux命令或通過下拉菜單使用GUI。
附錄：
1. zcu102 Linux 完整打印信息log
http://blog.csdn.net/luhao806/article/details/58602337
2. http://www.wiki.xilinx.com/
（提供 了幾乎所有的學習資料，包括：創建FSBL，配置編譯內核，配置編譯u-boot，編譯生成dtb，制作根文件系統，linux 設備驅動程序，設計例程等等）
3.zc702 學習總結
http://blog.csdn.net/Klaus_Wei/article/details/38063349
4. zcu102 pcie視頻傳輸方案
http://blog.csdn.net/vacajk/article/details/78970368
5.zcu102
ZCU102 HDMI Demo測試：
http://blog.csdn.net/vacajk/article/details/78970533
6. zcu102 xen 開源視頻監視
http://blog.csdn.net/telantan/article/details/78872451
7.
閑話Zynq UltraScale+ MPSoC（連載4）——IO資源
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50100573
閑話Zynq UltraScale+ MPSoC （連載3）——啟動加載
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50099373
閑話Zynq UltraScale+ MPSoC （連載2）——架構和電源要求
http://blog.csdn.net/haoxingheng/article/details/50098777
Zynq UltraScale+ MPSoC新鮮出爐
http://blog.csdn.net/kkk584520/article/details/50042757
8. zynq petalinux編譯用戶自定義系統
http://blog.csdn.net/shichaog/article/details/51544173
9.ZYNQ跑系統 系列（二） petalinux方式移植linux
http://blog.csdn.net/long_fly/article/details/78727813
10 ZCU102開發 (1) 運行基於ubuntu文件系統的Linux
http://blog.csdn.net/telantan/article/details/73928695
【Zynq學習筆記3】petaLinux使用
http://blog.csdn.net/wt881010/article/details/71597478
zynq之petalinux安裝和編譯
http://blog.csdn.net/shichaog/article/details/51074980
將PetaLinux移植到FPGA上的原因和步驟詳解 - 全文
http://www.elecfans.com/emb/fpga/20171117581662_a.html
11. xlinux官網資料
http://china.xilinx.com/products/boards-and-kits/ek-u1-zcu102-g.html#documentation
https://china.xilinx.com/search/support-keyword-search.html?searchKeywords=PetaLinux%20Tools%20Documentation
https://china.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx2017_4/ug1156-petalinux-tools-workflow-tutorial.pdf
http://www.xilinx.com/support/download/index.html/content/xilinx/en/downloadNav/embedded-design-tools.html
https://china.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx2017_4/ug1144-petalinux-tools-reference-guide.pdf