保姆级教程十三：突破内存极限！ZYNQ PetaLinux 根文件系统挂载 SD 卡 EXT4 分区（生产环境必备）

保姆级教程十三：突破内存极限！ZYNQ PetaLinux 根文件系统挂载 SD 卡 EXT4 分区（生产环境必备）

文章目录

• 保姆级教程十三：突破内存极限！ZYNQ PetaLinux 根文件系统挂载 SD 卡 EXT4 分区（生产环境必备）
• • 💾 第一步：给 SD 卡进行“物理分家”（极其关键）
  • 🛠️ 第二步：PetaLinux 重新配置“户口本”
  • 🚀 第三步：编译并见证 `image.ub` 的瘦身
  • 📦 第四步：烧录系统（地狱级大坑预警 ⚠️）
  • • 1. 烧录 BOOT 分区 (在 Windows 或 Ubuntu 下皆可)
    • 2. 烧录 EXT4 根文件系统分区 (⚠️ 必须在 Ubuntu 下进行！)
  • 🎉 第五步：开机，享受无限容量的快感！
  • • 终极测试：断电不丢失！
  • ❓ 常见问题排雷 (FAQ)

很多 ZYNQ 玩家在加入 Python、OpenCV、QT 等大型库后，都会遇到系统跑着跑着就 Out of Memory (OOM) 死机崩溃的情况。同时，每次重启后写好的代码和保存的图片全部丢失，让人极其崩溃。

这是因为 PetaLinux 默认使用的是 INITRAMFS（内存虚拟盘） 机制。

今天，我们将彻底抛弃这种“玩具级”的玩法，带你实操企业里最标准的做法：给 SD 卡分两个区，将根文件系统（Rootfs）永远固化在 SD 卡的高速 EXT4 分区中！ 容量多大，你的 Linux 系统盘就有多大！断电再也不丢数据！

💾 第一步：给 SD 卡进行“物理分家”（极其关键）

在这之前，我们的 SD 卡只有一个 FAT32 分区。现在，我们需要把它分成两个区：

• 分区 1（BOOT）：格式为 FAT32，大小 1GB 足够。专门用来放引导文件（BOOT.BIN, image.ub, boot.scr）。因为 ZYNQ 底层的芯片只认识 FAT32，开机必须从这里启动。
• 分区 2（RootFS）：格式为 EXT4（Linux专属格式），占用剩余所有空间。专门用来放庞大的 Linux 操作系统文件。

操作步骤（推荐在 Windows 下用 DiskGenius 操作）：

点击左上角 “保存更改”，等待格式化完成。拔下 SD 卡，准备去 Ubuntu 虚拟机里干活。

🛠️ 第二步：PetaLinux 重新配置“户口本”

SD 卡准备好了，接下来要告诉 PetaLinux：“以后开机，不要把系统解压到内存了，去 SD 卡的第二个分区里找系统！”

回到 Ubuntu 虚拟机里的 PetaLinux 工程目录，输入：

petalinux-config

在弹出的蓝色菜单中，依次进入：

按 Esc 退出并选择 <Yes> 保存。

🚀 第三步：编译并见证 image.ub 的瘦身

执行全量编译：

petalinux-build

🔍 编译完后，你会发现一个极其震撼的现象： 去 images/linux/ 目录下看一眼 image.ub 的大小。以前装了 OpenCV 可能有 80MB，现在竟然瘦身到了只有区区 5MB 左右！

为什么？因为现在 image.ub 里只剩下 Linux 内核和设备树了，那个庞大臃肿的文件系统被单独剥离出来了！

剥离出来的文件在哪？ 就在同一个目录下，你会发现多了一个叫 rootfs.tar.gz 的压缩包。这就是我们整个 Linux 系统的肉体！

📦 第四步：烧录系统（地狱级大坑预警 ⚠️）

这一步是全网 90% 新手栽跟头的地方，请严格逐字阅读！

1. 烧录 BOOT 分区 (在 Windows 或 Ubuntu 下皆可)

这一步没变化。把打包好的引导文件拷进 SD 卡的第一个 FAT32 分区（BOOT）：

# 还是先打包 BOOT.BIN
petalinux-package –boot –fsbl images/linux/zynq_fsbl.elf –fpga images/linux/system.bit –u-boot –force

把 BOOT.BIN、瘦身后的 image.ub、以及 boot.scr（极其重要，它是启动脚本） 这三个文件，复制到 SD 卡的 FAT32 分区中。

2. 烧录 EXT4 根文件系统分区 (⚠️ 必须在 Ubuntu 下进行！)

绝对、千万、一定不要把 rootfs.tar.gz 拿到 Windows 下解压后再拷进 SD 卡！ Windows 不支持 Linux 的权限机制（比如 root 权限、软链接），如果你在 Windows 下解压，Linux 开机绝对死机！

正确做法：

# 假设你的 PetaLinux 工程在 ~/my_linux_prj
# 假设 SD 卡 EXT4 分区挂载在 /media/ubuntu/rootfs

cd /media/ubuntu/rootfs
sudo tar -xzf ~/my_linux_prj/images/linux/rootfs.tar.gz

解压完成后，输入 sync 命令确保数据写入 SD 卡。 现在，打开 rootfs 分区，你会看到里面躺着熟悉的 bin, etc, home, usr, var 等经典的 Linux 系统目录！

🎉 第五步：开机，享受无限容量的快感！

把 SD 卡插回 ZYNQ-7030 开发板，打开电源！

盯着串口终端，你会看到内核启动日志中闪过这样一行字：

Waiting for root device /dev/mmcblk0p2…
EXT4-fs (mmcblk0p2): mounted filesystem with ordered data mode.
VFS: Mounted root (ext4 filesystem) on device 179:2.

这意味着 Linux 内核成功找到了 SD 卡的第二个分区，并从中启动了系统！

登录 root 账户后，输入终极验收命令：

df -h

你会震撼地看到挂载在 / (根目录) 上的设备是 /dev/root，而它的可用容量，竟然是你 SD 卡的总容量（比如 14GB、28GB）！

终极测试：断电不丢失！

❓ 常见问题排雷 (FAQ)

Q1：开机卡死在 Waiting for root device /dev/mmcblk0p2… 无限循环？

• 原因 1：你把 SD 卡的第二个分区格式化成 FAT32 或 NTFS 了，内核不认。必须是 EXT4。
• 原因 2：你在 Windows 下解压了文件。
• 原因 3：你解压 rootfs.tar.gz 的时候忘记加 sudo 了，导致系统关键文件没有 root 权限，内核拒绝加载。回去 Ubuntu 重新 sudo tar 一遍。

Q2：启动时提示 Kernel panic – not syncing: No working init found？

• 原因：同上，权限全丢了，或者你解压的时候多嵌套了一层文件夹（比如解压成 /rootfs/rootfs/bin），Linux 要求 /bin, /etc 必须在 EXT4 分区的最顶层根目录下！

Q3：我换了这种方式后，以后每次改完 C/Python 代码，还要重新烧整张 SD 卡吗？

• 绝对不需要！ 这就是挂载 EXT4 的最大魅力！如果你写了新的 Python 脚本或 C 语言程序，只需通过局域网 SSH（比如 MobaXterm）把文件拖进板子里即可。由于它是持久化保存的，重启依然有效。你只在修改底层 FPGA 硬件 (XSA) 时，才需要更新 BOOT.BIN。

结语： 兄弟们，完成这一步，你的 ZYNQ-7030 已经彻底从一个“评估板”蜕变成了一台“微型工业电脑”。你现在有无限的 SD 卡空间去跑 OpenCV，去保存摄像头抓拍的图像，去建立 SQLite 数据库，甚至去装一个 Node.js 跑 Web 服务器！