Jetson边缘嵌入式实战课程第三讲：L4T 与 Jetson 系统架构

大家好，我是孙杰。

一直在做嵌入式系统、边缘设备和 AI 应用相关工作，也持续分享一些技术学习和项目实践中的经验。这套课程的内容，主要也是基于这些年的系统开发和项目积累整理出来的。

最近我和 与非网、贸泽电子 合作，做了一套 Jetson 边缘嵌入式实战课程。这套课程不是单独讲某一个工具，也不是只讲某一个 demo，而是希望把 Jetson 平台相关内容按更清晰的脉络梳理出来，从硬件、系统到应用，尽量形成一个完整的学习路径。

这套课程讲什么

这套课程以 NVIDIA Jetson 平台 为核心，内容会围绕边缘嵌入式开发中的几个关键部分展开，包括：

Linux 系统定制
驱动加载
设备安全
AI 防护
视频管线
AI 计算框架集成
性能分析与优化

Jetson 平台集成了 CPU、GPU、ISP、NVDLA 等多种异构计算单元，既具备嵌入式系统的可定制性，也具备边缘 AI 推理和视频处理能力。

所以这套课程关注的，不只是某一个知识点，而是希望把实际开发过程中的关键问题串起来，让整个学习过程更系统一些。

为什么第三讲讲 L4T 与系统架构

第一讲讲的是 Jetson 硬件平台怎么选，第二讲讲的是 JetPack 和 SDK Manager。

到了第三讲，内容就进入到了 Jetson 更底层的系统基础部分：L4T 与 Jetson 系统架构。

很多人在前两讲之后，都会继续遇到这些问题：

L4T 到底是什么？
L4T 和 JetPack 是什么关系？
Jetson 系统到底由哪些部分组成？
Bootloader、Kernel、设备树、RootFS 分别负责什么？
为什么 Jetson 和一般 ARM 平台的 BSP 差异这么大？

这些问题如果没有先理清，后面在系统定制、驱动适配、摄像头接入、多媒体加速和性能分析时，就容易停留在"会用"的阶段，很难真正理解系统是怎么工作的。

所以第三讲的重点，就是把 L4T、Jetson 系统架构以及启动流程 这条主线讲清楚。

第三讲主要讲什么

这一讲主要围绕三个部分展开：

L4T 是什么，它和 JetPack 的关系是什么
Jetson 系统架构由哪些部分组成
Jetson 的启动流程和典型 ARM 平台有什么不同

1. L4T 是什么

对学习嵌入式系统的同学来说，可以把 L4T（Linux for Tegra） 理解为 Jetson 平台的官方 BSP 套件。它负责启动流程、硬件驱动、系统运行环境，以及为 AI 推理和多媒体加速提供底层支持，是 Tegra / Jetson 系列开发的根基。

从组成上看，L4T 主要包含：

内核
引导加载程序
GPU 与多媒体驱动栈
基于 Ubuntu LTS 构建的 RootFS

也就是说，L4T 更接近于 Jetson 设备真正运行的"系统底座"。

L4T 和 JetPack 的关系

这一部分是第三讲里一个很重要的基础点。

可以简单理解为：

L4T：决定 Jetson 设备实际运行的系统底座
JetPack：决定开发时使用的软件环境和工具链

每一个 JetPack 版本都会绑定一个对应的 L4T 版本。L4T 负责提供底层系统、驱动和 RootFS，而 JetPack 则在此基础上提供 CUDA、TensorRT、多媒体能力以及 SDK Manager 等开发工具。

2. L4T 版本怎么理解

第三讲里也会把 L4T 的版本演进顺一遍，这部分对理解 Jetson 平台的发展很有帮助。

大致可以这样看：

L4T 32.x：对应 JetPack 4.x，主要服务于 Nano、TX2、Xavier 等较早期平台，内核为 4.9，Ubuntu 18.04，适合教学入门、基础机器人和轻量视觉应用。
L4T 34.x：对应 JetPack 5.0 DP，属于 Orin 的过渡预览阶段，开始从旧体系向新体系迁移。
L4T 35.x：对应 JetPack 5.1.x，开始统一 Xavier 与 Orin 的软件栈，增强多媒体和相机链路的稳定性。
L4T 36.x：对应 JetPack 6.x，完整面向 Orin 全系列，进一步强化安全、功耗管理和容器环境支持。

从这个演进过程可以看出，L4T 并不只是一个版本号，它对应的是 Jetson BSP、内核、Ubuntu 版本以及硬件支持能力的一整套变化。

3. Jetson 系统架构由哪些部分组成

这一讲会把 Jetson Linux 的系统架构拆开来看。整体上，它大致可以分成四层：

3.1 Boot 阶段

Boot 阶段负责完成最基础的硬件准备，包括电源、DDR、时钟和启动配置，确保系统具备进入内核的运行条件。

3.2 Kernel 层

Kernel 层负责主要硬件驱动的加载和管理。Linux-Tegra 内核中集成了 GPU、ISP、NVDEC、NVENC、PCIe 等驱动，是 Jetson 各类硬件能力的核心来源。

3.3 设备树与驱动层

这一层决定硬件是否能被识别、是否能正常工作。

设备树负责描述引脚和外设拓扑，驱动模块则负责实际访问硬件。两者共同决定了系统最终能不能正确识别板级资源。

3.4 RootFS 与用户态库

RootFS 提供 Ubuntu 用户空间，而 CUDA、TensorRT、VPI 等用户态库则提供 AI 和多媒体加速能力，共同组成 Jetson 的上层运行环境。

如果从开发者的角度去理解，这四层可以简单对应成：

Bootloader：把机器启动起来
Kernel：把硬件能力接起来
Device Tree：把板级资源描述清楚
RootFS：把系统环境和应用环境搭起来

4. Jetson 的启动流程为什么值得单独讲

第三讲里，一个很重要的部分就是 Jetson 系统启动流程。

Jetson 的启动流程并不是很多人熟悉的传统 U-Boot 结构，而是一条多阶段固件链：

复制代码

BootROM -> MB1 -> MB2 -> UEFI -> Kernel

这条启动链会在内核启动之前，完成很多关键硬件初始化工作，比如：

DDR
PMIC
时钟树
分区选择
Secure Boot 校验
GPIO / Pinmux 等基础配置

也就是说，Jetson 的很多底层板级配置并不是在 Linux 内核里才开始处理，而是在更早期的 Boot 阶段就已经完成了。

这也是 Jetson 和很多 i.MX、Rockchip 平台在 BSP 结构上的一个明显区别。第三讲里也专门对比了 Jetson Bootloader 和典型 i.MX / Rockchip + U-Boot 架构之间的差异，比如：

Jetson 的多阶段固件链更复杂
板级配置更前置
大量信息依赖 BCT
支持 A/B、BUP、UEFI Capsule 等更新机制
安全链路更严格、更细致

5. Jetson Kernel 的几个核心特点

这一部分是第三讲里最有价值的内容之一，因为它直接关系到后面做驱动、相机、多媒体和系统适配时的理解深度。

Jetson Kernel 有几个很典型的特点：

5.1 NVIDIA OOT 闭源模块

Jetson 的 GPU、ISP、CSI、NVENC 等核心能力，很大程度上依赖 NVIDIA 提供的闭源 OOT 模块。这些模块是 Jetson 获得高性能 AI 和多媒体能力的重要基础。

5.2 分层模块化设计

Linux 主线驱动负责通用外设和基础控制，NVIDIA OOT 模块负责 GPU、ISP、编解码等加速能力。二者是协同关系，但版本匹配要求很严格。

5.3 多层设备树结构

Jetson 采用多层 DTB 结构，包括：

SoC DT
Module DT
Carrier DT

这种分层方式决定了硬件拓扑和资源描述的组织方式，但也意味着任意一层配置错误，都可能导致外设无法正常工作。

5.4 Linux-Tegra 的复合代码结构

Jetson Kernel 并不是单纯的主线内核，而是由主线内核、NVIDIA 特有补丁、闭源模块和固件共同构成。只有这些部分完整协同，Jetson 的全部硬件能力才能真正被启用。

这一讲的重点和难点

这一讲真正的重点，不只是认识几个概念，而是建立一个对 Jetson BSP 的基本认识。

我觉得可以归纳成这几个点：

理解 L4T 是 Jetson 的系统底座
理解 JetPack 和 L4T 的对应关系
理解 Bootloader、Kernel、DTB、RootFS 之间的协同关系
理解 Jetson Kernel 为什么和普通 ARM Linux 内核不太一样

从课程本身来看，这一讲的难点也很明确：

核心难点在于理解 Jetson Kernel 的闭源 OOT 模块依赖、严格的版本匹配要求，以及多层设备树结构。这些内容决定 GPU、摄像头、多媒体等能力能不能真正工作起来，也是 Jetson 和其他 ARM 平台差异最大的地方。

这一讲适合谁看

如果你已经开始接触 Jetson，或者正准备从"会刷机、会跑 demo"走向真正理解系统，这一讲会很适合你。

尤其是下面这些情况，建议先把这一讲看完：

还不清楚 L4T 和 JetPack 的关系
想搞清楚 Jetson 系统到底由哪些部分组成
想理解 Bootloader、Kernel、RootFS 的分工
准备做设备树、驱动、载板适配或系统定制
想从系统层面真正理解 Jetson 平台

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我想分享的内容

我一直觉得，边缘嵌入式开发真正有意思的地方，不只是把功能跑起来，而是慢慢把硬件、系统、驱动、接口、视频处理和应用之间的关系真正看清楚。

第三讲往前再走了一步，不再只是讲"怎么选"和"怎么装"，而是开始讲 Jetson 系统为什么是现在这个样子，它是怎么被组织起来的。

把这一层看明白，后面的内核、设备树、驱动、多媒体和系统定制，理解起来会顺很多。

如果你对 Jetson 和边缘嵌入式开发感兴趣，也欢迎关注我，后面我会把这个系列继续更新下去。