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JetPack、L4T、Ubuntu、Kernel 和 UEFI 之间是什么关系？

当你第一次开始使用 Jetson 时，几乎每个人都会遇到一个问题：Jetson 到底有多少种“系统版本”？

你可能会在不同地方看到完全不同的版本号：

JetPack 6.2.3
L4T / Jetson Linux R36.5.2
Ubuntu 22.04
Linux Kernel 5.15
UEFI 36.5.2

它们看起来像是五个独立的系统。而实际上，它们描述的是同一台 Jetson 设备的软件栈中，不同层次的内容。

理解这些概念，最重要的不是死记硬背定义，而是建立这样一种意识：

Jetson 软件并不是简单的“Ubuntu + NVIDIA GPU 驱动”。它是一个完整的软件平台，从启动固件、Linux 内核，到 Ubuntu 用户空间，再到 CUDA、TensorRT 等加速软件包，一应俱全。

我们先从一张示意图开始，看看这些组件之间是如何相互关联、相互包含的。

JetPack
│
├── Jetson Linux / L4T
│   │
│   ├── UEFI
│   ├── Linux Kernel
│   ├── NVIDIA Drivers
│   └── Ubuntu RootFS
│
├── CUDA
├── TensorRT
├── cuDNN
├── VPI
└── ...

这张图并不完整，但足以展示本文中涉及的各个术语之间的关系。更完整的架构图会在文章末尾给出。

JetPack​

你可以把 JetPack 理解为 NVIDIA 为 Jetson 边缘计算设备准备的完整软件开发环境。它不仅包含与操作系统相关的组件，还包括安全相关的软件包以及 AI 加速软件包。

所以当有人问：“你现在用的是什么 JetPack？”

他们真正想问的是：

你当前使用的是哪一个 NVIDIA Jetson 软件平台？

从这个意义上说，JetPack 可以理解为最顶层的“软件合集”。

如果你的 Jetson 设备上已经有可用系统，可以在 Jetson 终端中运行下面的命令来查看 JetPack 版本：

seeed@ubuntu:~$ dpkg -l | grep nvidia-jetpack
ii  nvidia-jetpack                                    6.2.1+b38                                   arm64        NVIDIA Jetpack Meta Package
ii  nvidia-jetpack-dev                                6.2.1+b38                                   arm64        NVIDIA Jetpack dev Meta Package
ii  nvidia-jetpack-runtime                            6.2.1+b38                                   arm64        NVIDIA Jetpack runtime Meta Package

输出结果表明当前设备运行的是 JetPack 6.2.1。

Jetson Linux / L4T​

如果说 JetPack 是 Jetson 的“完整软件”，那么 Jetson Linux / L4T 就是 Jetson 实际赖以运行的底层系统。我们先澄清一下 Jetson Linux 和 L4T 之间的关系：

L4T 是较早期 / 更技术向的名称，而 Jetson Linux 是 NVIDIA 现在更常用的名称。可以把它们理解为同一套软件。

为了行文简洁，本文后续统一用 L4T 来指代 Jetson Linux / L4T。

L4T 的全称是 Linux for Tegra。

Tegra 是 NVIDIA Jetson 所使用的 SoC 平台，因此 L4T 可以理解为：

由 NVIDIA 专门为 Jetson 硬件定制的 Linux BSP。

这里我们又遇到了一个新术语：BSP，Board Support Package（板级支持包）。

它的作用不仅仅是提供一个 Linux 桌面；它真正负责的是把 Linux 系统和 Jetson 硬件连接起来。

你可以这样来理解它：

                Jetson Linux / L4T
                        │
        ┌───────────────┼───────────────┐
        ↓               ↓               ↓
      UEFI          Linux Kernel     Ubuntu RootFS
        │               │               │
   Boot system      Manage HW      User space
                        │
                   NVIDIA Drivers
                        │
                  Jetson Hardware

换句话说，L4T 并不是某一个单独的软件组件，而是一整套完整的底层系统环境。

它通常包括：

  • UEFI / Bootloader：负责在设备上电后，最早期的启动和系统拉起。
  • Linux Kernel：Linux 的内核，负责 CPU 调度、内存管理、进程管理以及各种硬件驱动的框架。
  • Device Tree：描述 板子上有哪些硬件，以及这些硬件是如何连接的。
  • NVIDIA Drivers：NVIDIA 为 Jetson 硬件提供的驱动，用于支持 GPU、ISP、NVCSI 等功能。
  • Ubuntu RootFS：Jetson 的用户空间环境——也就是我们每天看到和使用的 Ubuntu 桌面。
  • ...

需要注意的是，Jetson 不是一台普通的 ARM Linux 电脑。它有大量 NVIDIA 特有的硬件：GPU、NVCSI、VI 等等。要让这些硬件正常工作，Device Tree、内核驱动、固件和 NVIDIA 驱动必须协同配合。这些底层支持在标准 Ubuntu 中是不存在的——而是由 L4T 提供的。

因此：

真正让 Ubuntu 能够在 Jetson 硬件上运行的，是 L4T。

caution

这里我们引入了很多术语。此时你不需要对每个组件都理解得非常深入——只要先建立一个大致的心智模型即可。等到以后在实际工作中遇到它们时，再进一步深入理解。

可以使用下面的命令来查看 Jetson 设备的 L4T 版本：

seeed@ubuntu:~$ cat /etc/nv_tegra_release
# R36 (release), REVISION: 4.3, GCID: 38968081, BOARD: generic, EABI: aarch64, DATE: Wed Jan  8 01:49:37 UTC 2025
# KERNEL_VARIANT: oot
TARGET_USERSPACE_LIB_DIR=nvidia
TARGET_USERSPACE_LIB_DIR_PATH=usr/lib/aarch64-linux-gnu/nvidia

输出结果表明当前设备运行的是 L4T 36.4.3。

info

需要注意的是，JetPack 和 L4T 之间是严格一一对应的关系。你可以在这个链接中查到 NVIDIA 发布过的所有 JetPack 版本：https://developer.nvidia.com/embedded/jetson-linux-archive

Ubuntu：你在 Jetson 上最常接触的用户空间​

在 Jetson 上，Ubuntu 是你最常看到、每天都在与之交互的那一层。

当你启动进入桌面、打开终端并运行：

apt install
python3
docker
systemctl
cd /home

所有这些操作都发生在 Ubuntu 用户空间 中。这也是为什么很多人会认为：“Jetson 跑的是 Ubuntu。”而现在你已经可以分辨，这句话并没有错，但并不完整。更准确的说法是：L4T 使用 Ubuntu 作为 RootFS 和用户空间基础，但 Ubuntu 并不是整个 Jetson 系统。

换句话说，Ubuntu 提供的是用户交互层——“它让用户和应用可以使用这台机器”。

真正直接管理 Jetson 硬件的，主要是：

Linux Kernel
NVIDIA Drivers
Device Tree
Firmware

我们会在后续文章中进一步展开细节。现在你只需要记住两点关键内容：

  1. 当我们说“系统装在 NVMe 上”时，很多情况下真正的含义是“Ubuntu RootFS 存在 NVMe 上”。
  2. Ubuntu 只是 Jetson Linux 的用户空间部分，而不是整个系统。这也是为什么两台 Jetson 设备都运行 Ubuntu 22.04，却可能表现完全不同。例如，L4T R36.4.x 和 L4T R36.5.x 都使用 Ubuntu 22.04 作为文件系统，但它们的 Kernel 和 NVIDIA Driver 版本是不同的。

在 Jetson 上，你可以直接运行 cat /etc/os-release 来查看 Ubuntu 版本。

Linux Kernel​

如果说 Ubuntu 是我们每天看到和使用的“用户空间”，那么 Linux Kernel 就是整个系统真正负责管理硬件和系统资源的核心。

它位于 Ubuntu 和硬件之间：Application --> Ubuntu --> Linux Kernel --> Drivers --> Jetson

简单来说：

Ubuntu 负责和用户交互；Kernel 负责和硬件交互。

Linux Kernel 要处理的事情非常多，其中最重要的包括 CPU 调度、内存管理、进程管理等等。

我们来看一个 Linux Kernel 工作方式的例子。如果你插入一个 USB 摄像头，在你看到 /dev/video0 这个设备之前，数据会经过：

USB Camera
    ↓
USB Controller
    ↓
Kernel USB Driver
    ↓
/dev/video0
    ↓
Application

你可以在 Jetson 终端中使用 uname -r 来查看 Linux Kernel 版本：

seeed@ubuntu:~$ uname -r
5.15.148-tegra

UEFI​

如果说 Ubuntu 是用户空间、Linux Kernel 是系统核心，那么 UEFI 就是在 Linux 启动之前，负责“把系统拉起来”的关键一层。UEFI 的全称是 Unified Extensible Firmware Interface——你可以把它理解为现代计算机用来取代传统 BIOS 的启动固件接口。

在 Jetson 上，它负责把设备从“硬件刚刚上电”带到“Linux Kernel 可以开始运行”的状态。它的工作包括：初始化启动环境、识别可启动设备、读取启动配置、加载 Kernel、加载 initrd、加载 Device Tree，并把控制权交给 Linux。

我们先建立一个简单的心智模型：

Power On --> UEFI --> Linux Kernel --> Ubuntu RootFS

也就是说：

当 UEFI 在工作时，Linux Kernel 实际上还没有开始运行，Ubuntu 更是尚未启动。

这里有几点需要注意：

  1. 在很多 Jetson Orin 设备上，启动固件存储在 QSPI NOR Flash 中。即使你的 Ubuntu RootFS 安装在 NVMe 上，设备仍然可能需要先通过 QSPI 中的 UEFI 来启动。

  2. 如果一台 Jetson 无法启动，首先要检查的是启动过程中的 UEFI 日志——问题的根源很有可能就隐藏在那里。

  3. UEFI 决定 Linux 应该优先从哪个启动设备加载。当上电后出现 NVIDIA 标志时，你可以按下 ESC 或 F1 进入 UEFI 设置页面进行配置。

在 Jetson 终端中运行 cat /sys/class/dmi/id/bios_version 来检查 UEFI 版本：

今天我们把 Jetson 软件栈中几个常见的启动相关概念放在一起，目的是快速构建一张“地图”。本文最重要的不是记住每个术语的定义，而是建立一个基本认识：这些概念并不是彼此独立的系统——它们是 Jetson 软件栈中的不同层级。有了这个基础，无论是在调试 Jetson 启动/系统问题，还是与其他开发者讨论技术细节时，你都会更加高效、更加得心应手。

当然，我们今天所讲的只是 Jetson 启动相关话题中的一小部分。你可以在 NVIDIA 的网站上找到更多内容。

图片来源：https://developer.nvidia.com/embedded/jetpack

在接下来的文章中，我们会沿着这条启动链继续往下——先讲解从上电、固件初始化、Kernel 加载直到进入 Ubuntu 的完整过程，然后再扩展到硬件接口、相机、机器人控制等更多内容。如果你有想要了解的话题，欢迎在评论区留言或给我发消息。

下一次，我们将从最根本的一个问题开始：

Jetson 从上电到进入 Ubuntu，究竟经历了什么？

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