引言
ZYNQ7020有两个CPU核心,这两个核心可以采用SMP或AMP方式进行调度,当采用AMP方式进行调度时核0和核1可以运行不同的操作系统,如核0运行Linux系统,提供有些复杂的用户交互工作,核1运行实时操作系统,对设备进行精准控制,由此便引出了两个核心(或者说两个操作系统)之间的数据交互问题,而OpenAMP便是解决此问题的一个良好方案。
提示:
采用SMP调度时核0和核1由同一个操作系统进行管理,两个核心之间的数据交互由操作系统内部实现。
OpenAMP架构
在Linux内核中实现了三个重要的组件,分别是virtIO、RPMsg、Remoteproc。
- virtIO:是一个设备虚拟框架,这里用于管理共享内存,在OpenAMP库实现了用于共享内存管理的virtIO标准
- RPMsg:一种消息总线,用于实现消息传递,在OpenAMP库也实现了相应的标准
- remoteproc:从远端固件的elf文件中解析远端固件资源表,并提供远端固件生命周期管理(即启动和停止核1)和IPI中断管理,
在FreeRTOS端组要包括两个组件,分别是Libmetal、OpenAMP。 - Libmetal:实现一种类似于Linux中总线设备驱动框架的功能。
- OpenAMP:实现用于共享内存管理的virtIO标准和RPMsg标准,与Linux端的virtIO框架和RPMsg框架对应。
在Vitis中编译核1的回环测试代码
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打开vitis,依次点击File > New > Application Projects打开创建APP的向导
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在欢迎界面点击next,进入platfrom创建界面(可以顺便吧Skip welcome page next time. (Can be reached with Back button)选上,这样下次就自动略过欢迎界面)
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platfrom创建界面选择Create a new platform from hardware (XSA)页面,然后点击Browse…按钮,打开xsa文件选择界面,在选择界面中选择从vavido中导出的xsa文件(选择完成后默认使用刚刚选择的xsa文件创建platfrom,并会把Generate boot components勾上),接下来点击next,进入app工程创建界面
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在APP创建界面设置APP名称和系统名称,然后选择核1创建APP,完成后点击next,进入Domain界面
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Domain界面选择系统类型为freertos10 xilinx,然后点击next,进入APP模板选择界面
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在APP模板选择界面选择OpenAMP echo-test,然后点击Finish,至此便完成了OpenAMP回环例程的创建
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配置platfrom,增加-DUSE_AMP=1编译选项,否则核1启动时会再次初始化中断控制器等公共资源,导致程序崩溃
在petalinux中构建支持OpenAMP的内核
- 创建petalinux工程
#加载petalinux工作环境
source /opt/pkg/petalinux2020.2/settings.sh
#创建空的petalinux工程
petalinux-create -t project --template zynq -n sdrpi-pelainux
- 对petalinux进行配置
#进入工程目录
cd sdrpi-pelainux/
#导入xsa文件,并打开配置菜单
petalinux-config --get-hw-description ../xsa-sdrpi/
进行如下配置:
-*- Subsystem AUTO Hardware Settings --->
Serial Settings --->
FSBL Serial stdin/stdout (ps7_uart_1) ---> #根据硬件选择正确的串口号,我这里选择ps7_uart_1
DTG Serial stdin/stdout (ps7_uart_1) ---> #根据硬件选择正确的串口号,我这里选择ps7_uart_1
[*] Advanced bootable images storage Settings ---> #为了方便调试,全部选择primary sd,调试完成后根据需求重新进行配置
boot image settings --->
image storage media (primary sd) --->
u-boot env partition settings --->
image storage media (primary sd) ---> #还需要在uboot进行相应配置才能将环境变量存储到SD
kernel image settings --->
image storage media (primary sd) --->
dtb image settings --->
image storage media (primary sd) --->
Yocto Settings --->
Add pre-mirror url --->
pre-mirror url path #将pre-mirror url path设置为file://downloads_2020.2.tar.gz解压后的目录,我这里是 file:///opt/pkg/petalinux2020.2/downloads
Local sstate feeds settings--->
()local sstate feeds url #将local sstate feeds url设置为sstate_arm_2020.2.tar.gz解压后得到的arm路径下,我这里是/opt/pkg/petalinux2020.2/sstate_arm_2020.2/arm
[ ] Enable Network sstate feeds #取消此项选择
[*] Enable BB NO NETWORK #选中此选项
- 配置uboot,使能FAT环境变量存储功能,并关闭SPI Falsh环境变量存储功能
#打开uboot配置菜单
petalinux-config -c u-boot
进行如下配置:
Environment --->
[*] Environment is in a FAT filesystem #将环境变量存储到FAT文件系统
[ ] Environment is in SPI flash #取消flash存储环境变量的选项
(mmc) Name of the block device for the environment #块设备名称
(0:1) Device and partition for where to store the environemt in FAT #块设备扇区
- 配置Linux内核,使能模块加载支持、remoteproc驱动
#打开内核配置界面
petalinux-config -c kernel
进行如下配置
[*] Enable loadable module support --->
Device Drivers --->
Remoteproc drivers --->
<*> Support ZYNQ remoteproc
- 配置根文件系统,使能OpenAMP测试应用程序
#打开根文件系统配置界面
petalinux-config -c rootfs
进行如下配置:
Petalinux Package Groups --->
packagegroup-petalinux-openamp --->
[*] packagegroup-petalinux-openamp
- 修改设备树文件
#打开设备树文件
gedit project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/system-user.dtsi
修改后的内容如下所示:
/include/ "system-conf.dtsi"
/ {
reserved-memory {
#address-cells = <1>;
#size-cells = <1>;
ranges;
vdev0vring0: vdev0vring0@3e800000 {
no-map;
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x3e800000 0x4000>;
};
vdev0vring1: vdev0vring1@3e804000 {
no-map;
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x3e804000 0x4000>;
};
vdev0buffer: vdev0buffer@3e808000 {
no-map;
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x3e808000 0x100000>;
};
rproc_0_reserved: rproc@3e000000 {
no-map;
compatible = "shared-dma-pool";
reg = <0x3e000000 0x800000>;
};
};
remoteproc0: remoteproc@0 {
compatible = "xlnx,zynq_remoteproc";
firmware = "firmware";
vring0 = <15>;
vring1 = <14>;
memory-region = <&rproc_0_reserved>, <&vdev0buffer>, <&vdev0vring0>, <&vdev0vring1>;
};
};
- 编译petalinux工程
#进行一次全编译
petalinux-build
- 打包 BOO.BIN
petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot --force
运行测试例程
- 找一张SD卡,格式化为FAT32格式,将petalinux编译生成的boot.scr、BOOT.BIN、image.ub和Vitis编译生成的openamp_echo.elf拷贝到SD卡中(petalinux编译生成文件位于images/linux目录),然后将SD查到开发板的SD0接口,再将开发板设置为SD启动即可,若串口配置正确此时便可通过串口看到启动信息。
- 在Linux根文件系统中创建/lib/firmware/目录,然后将vitis生成的固件拷贝到/lib/firmware目录中,然后启动核1的固件
#创建/lib/firmware/目录
mkdir -p /lib/firmware
#将vitis生成的固件拷贝到/lib/firmware目录中
cp /mnt/sd-mmcblk0p1/openamp_echo.elf /lib/firmware
#启动核1的固件
echo openamp_echo.elf > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware
echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state
- 运行回环测试程序
#测试程序在跟文件系统的/usr/bin/目录中,所以可直接在命令行执行
echo_test
使用自定义RPMsg驱动进行echo测试
赛灵思官方的测试程序使用的是通用RPMsg驱动进行ceho测试的,此方案应用层代码比较繁琐(需要先利用通用驱动创建一个设备,然后在对设备进行读写操作),而且无法在内核层与核1进行交互,因此便编写了echo测试的Linux驱动,使用此驱动结合应用层的设备读写程序进行ceho测试。
把RPMsg驱动代码添加到petalinux工程中
- 在petalinux中创建内核模块
petalinux-create -t modules --name rpmsg-packet-driver --enable
- 编辑project-spec/meta-user/recipes-modules/rpmsg-packet-driver/files/rpmsg-packet-driver.c文件
gedit project-spec/meta-user/recipes-modules/rpmsg-packet-driver/files/rpmsg-packet-driver.c
文件内容如下:
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/rpmsg.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/wait.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/kthread.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/atomic.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/idr.h>
#define RPMSG_BUFFER_SIZE 496
#define RPMSG_DEV_MAX_MINORS 5
#define cdev_to_eptdev(i_cdev) container_of(i_cdev, struct _rpmsg_eptdev, cdev)
struct _rpmsg_eptdev {
struct cdev cdev;
struct rpmsg_device *rpdev;
struct rpmsg_endpoint *ept;
struct mutex mutex_lock;
bool open_flag;
struct sk_buff_head read_skb_queue;
wait_queue_head_t read_wait_queue;
uint8_t write_buffer[RPMSG_BUFFER_SIZE];
};
static struct class *rpmsg_class;
static dev_t rpmsg_dev_major;
static DEFINE_IDA(rpmsg_minor_ida);
static int rpmsg_dev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct sk_buff *skb;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = cdev_to_eptdev(inode->i_cdev);
//设置文件描述符私有数据
filp->private_data = rpmsg_eptdev;
//获取互斥锁
mutex_lock(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
//检查打开状态,若已经打开则退出并返回EBUSY
if(rpmsg_eptdev->open_flag)
{
mutex_unlock(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
printk("device busy\r\n");
return -EBUSY;
}
//复位队列
while(!skb_queue_empty(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue))
{
skb = skb_dequeue(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue);
if(!skb)
break;
kfree_skb(skb);
}
//设置为打开状态
rpmsg_eptdev->open_flag = true;
//释放互斥锁
mutex_unlock(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
return 0;
}
static int rpmsg_dev_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
struct sk_buff *skb;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = filp->private_data;
//获取互斥锁
mutex_lock(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
//设置为关闭状态
rpmsg_eptdev->open_flag = false;
//复位队列
while(!skb_queue_empty(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue))
{
skb = skb_dequeue(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue);
if(!skb)
break;
kfree_skb(skb);
}
//释放互斥锁
mutex_unlock(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
return 0;
}
static ssize_t rpmsg_driver_write(struct file *filp, const char __user *ubuff, size_t len, loff_t *p_off)
{
int result;
unsigned long copy_len;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = filp->private_data;
//暂时将数据拷贝到内核空间
copy_len = (len < RPMSG_BUFFER_SIZE) ? len : RPMSG_BUFFER_SIZE;
if(copy_from_user(rpmsg_eptdev->write_buffer, ubuff, copy_len))
{
printk("copy from user failed\r\n");
return -EFAULT;
}
//进行发送
if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
result = rpmsg_trysend(rpmsg_eptdev->ept, rpmsg_eptdev->write_buffer, copy_len);
else
result = rpmsg_send(rpmsg_eptdev->ept, rpmsg_eptdev->write_buffer, copy_len);
return (result < 0) ? result : copy_len;
}
static ssize_t rpmsg_driver_read(struct file *filp, char __user *ubuff, size_t len, loff_t *pos)
{
int copy_len;
struct sk_buff *skb;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = filp->private_data;
//检查队里是否有数据
if(skb_queue_empty(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue))
{
//以非阻塞式打开
if(filp->f_flags & O_NONBLOCK)
return -EAGAIN;
//等待有数据可读
if(wait_event_interruptible(rpmsg_eptdev->read_wait_queue, !skb_queue_empty(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue)))
return -ERESTARTSYS;
}
//从队列中取出一个sk_buff
skb = skb_dequeue(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue);
//检查是否成功取到sk_buff
if(!skb)
{
printk("Read failed, RPMsg queue is empty.\n");
return -EAGAIN;
}
//将数据拷贝到应用层
copy_len = min_t(size_t, len, skb->len);
if(copy_to_user(ubuff, skb->data, copy_len))
{
printk("Failed to copy data to user.\n");
kfree_skb(skb);
return -EFAULT;
}
//释放sk_buff
kfree_skb(skb);
return copy_len;
}
static long rpmsg_driver_ioctl(struct file *p_file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
/* No ioctl supported a the moment */
return -EINVAL;
}
static unsigned int rpmsg_driver_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
{
unsigned int mask = 0;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = filp->private_data;
poll_wait(filp, &rpmsg_eptdev->read_wait_queue, wait);
//获取队列状态
if (!skb_queue_empty(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue))
mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
return mask;
}
//操作函数
static struct file_operations rpmsg_driver_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = rpmsg_dev_open,
.release = rpmsg_dev_release,
.write = rpmsg_driver_write,
.read = rpmsg_driver_read,
.unlocked_ioctl = rpmsg_driver_ioctl,
.poll = rpmsg_driver_poll,
};
static int _rpmsg_drv_cb(struct rpmsg_device *rpdev, void *data, int len, void *priv, u32 src)
{
struct sk_buff *skb;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = dev_get_drvdata(&rpdev->dev);;
if(rpmsg_eptdev->open_flag && (skb_queue_len(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue) < 8))
{
//分配sk_buff
skb = alloc_skb(len, GFP_ATOMIC);
if (!skb)
return -ENOMEM;
//将数据拷贝到sk_buff
memcpy(skb_put(skb, len), data, len);
//将sk_buff放入队列
skb_queue_tail(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue, skb);
//唤醒读线程
wake_up_interruptible(&rpmsg_eptdev->read_wait_queue);
}
return 0;
}
static int _rpmsg_drv_probe(struct rpmsg_device *rpdev)
{
int result;
int device_id;
dev_t devt;
struct device *device;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev;
char device_name[128];
printk("rpmsg_packet_probe\r\n");
//分配设备句柄
rpmsg_eptdev = devm_kzalloc(&rpdev->dev, sizeof(struct _rpmsg_eptdev), GFP_KERNEL);
if(!rpmsg_eptdev)
{
printk("alloc _rpmsg_eptdev failed\r\n");
result = -ENOMEM;
goto error0;
}
//初始化互斥锁,用于保护打开核关闭过程
mutex_init(&rpmsg_eptdev->mutex_lock);
//默认为关闭状态
rpmsg_eptdev->open_flag = false;
//初始化sk_buff_head
skb_queue_head_init(&rpmsg_eptdev->read_skb_queue);
//初始化read_wait_queue
init_waitqueue_head(&rpmsg_eptdev->read_wait_queue);
//绑定rpmsg驱动和rpmsg端点
rpmsg_eptdev->rpdev = rpdev;
rpmsg_eptdev->ept = rpdev->ept;
//分配一个ID
device_id = ida_simple_get(&rpmsg_minor_ida, 0, RPMSG_DEV_MAX_MINORS, GFP_KERNEL);
if(device_id < 0)
{
printk("Not able to get minor id for rpmsg device.\n");
goto error0;
}
//合成设备号
devt = MKDEV(MAJOR(rpmsg_dev_major), device_id);
//初始化CDEV对象
cdev_init(&rpmsg_eptdev->cdev, &rpmsg_driver_fops);
rpmsg_eptdev->cdev.owner = THIS_MODULE;
//向系统添加CDEV对象
result = cdev_add(&rpmsg_eptdev->cdev, devt, 1);
if(result < 0)
{
printk("add cdev failed\r\n");
goto error1;
}
//合成设备名称
snprintf(device_name, sizeof(device_name), "rpmsg_packet%d", rpdev->dst);
printk("device major %d, device minor %d, device file name = %s\r\n", MAJOR(devt), MINOR(devt), device_name);
//创建设备文件,将ID作为此设备的次设备号
device = device_create(rpmsg_class, NULL, devt, NULL, device_name);
if(IS_ERR(device))
{
printk("device create failed");
result = PTR_ERR(device);
goto error2;
}
//发送一次数据,使对方得到端点地址
rpmsg_send(rpmsg_eptdev->ept, device_name, (sizeof(device_name) > RPMSG_BUFFER_SIZE) ? RPMSG_BUFFER_SIZE : sizeof(device_name));
//设置rpmsg_device私有数据
dev_set_drvdata(&rpdev->dev, rpmsg_eptdev);
return 0;
error2:
cdev_del(&rpmsg_eptdev->cdev);
error1:
ida_simple_remove(&rpmsg_minor_ida, device_id);
error0:
return result;
}
static void _rpmsg_drv_remove(struct rpmsg_device *rpdev)
{
dev_t devt;
struct _rpmsg_eptdev *rpmsg_eptdev = dev_get_drvdata(&rpdev->dev);
printk("rpmsg_packet_remove\r\n");
if(!rpmsg_eptdev)
return;
//获取设备号
devt = rpmsg_eptdev->cdev.dev;
//删除设备文件
device_destroy(rpmsg_class, devt);
//删除cdev
cdev_del(&rpmsg_eptdev->cdev);
//释放ID
ida_simple_remove(&rpmsg_minor_ida, MINOR(devt));
}
//匹配列表,与核1中rpmsg_create_ept函数的const char *name参数对应
static struct rpmsg_device_id rpmsg_id_table[] = {
{ .name = "rpmsg-openamp-demo-channel" },
{},
};
static struct rpmsg_driver rpmsg_user_dev_drv = {
.drv.name = KBUILD_MODNAME,
.drv.owner = THIS_MODULE,
.id_table = rpmsg_id_table,
.probe = _rpmsg_drv_probe,
.remove = _rpmsg_drv_remove,
.callback = _rpmsg_drv_cb,
};
static int __init _rpmsg_packet_init(void)
{
int result;
printk("_rpmsg_packet_init\r\n");
//根据次设备号起始值动态分配并注册字符设备号
result = alloc_chrdev_region(&rpmsg_dev_major, 0, RPMSG_DEV_MAX_MINORS, "rpmsg_packet");
if(result)
{
printk("alloc_chrdev_region failed: %d\n", result);
goto unreg_region0;
}
//创建class对象
rpmsg_class = class_create(THIS_MODULE, KBUILD_MODNAME);
if(IS_ERR(rpmsg_class))
{
result = PTR_ERR(rpmsg_class);
printk("class_create failed: %d\n", result);
goto unreg_region1;
}
//注册rpmsg驱动
result = register_rpmsg_driver(&rpmsg_user_dev_drv);
if(result)
{
printk("register rpmsg driver failed: %d\n", result);
goto unreg_region2;
}
return 0;
unreg_region2:
class_destroy(rpmsg_class);
unreg_region1:
unregister_chrdev_region(rpmsg_dev_major, RPMSG_DEV_MAX_MINORS);
unreg_region0:
return result;
}
static void __exit _rpmsg_packet_deinit(void)
{
printk("_rpmsg_packet_deinit\r\n");
unregister_rpmsg_driver(&rpmsg_user_dev_drv);
class_destroy(rpmsg_class);
unregister_chrdev_region(rpmsg_dev_major, RPMSG_DEV_MAX_MINORS);
}
module_init(_rpmsg_packet_init);
module_exit(_rpmsg_packet_deinit);
MODULE_DESCRIPTION("rpmsg_packet_driver");
MODULE_LICENSE("GPL v2");
把回环测试程序添加到petalinux工程中
- 在petalinux中创建应用程序,用于测试RPMsg驱动
在这里插入代码片
- 编辑project-spec/meta-user/recipes-apps/openamp-echo/files/openamp-echo.c文件
gedit project-spec/meta-user/recipes-apps/openamp-echo/files/openamp-echo.c
文件内容如下:
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <pthread.h>
static int amp_fd;
//openamp单次读写最大为496byte
static uint8_t rbuffer[496];
static uint8_t wbuffer[496];
static volatile ssize_t read_total = 0, write_total = 0;
static volatile int cnt = 0;
void *amp_thread(void *arg)
{
int32_t result;
ssize_t write_size, read_size;
int32_t lenght = sizeof(rbuffer);
int32_t magic = 0;
while(1)
{
//填充数据
magic++;
for(int i=0; i<lenght; i++)
wbuffer[i] = (uint8_t)(magic + i);
//发送到CPU1
result = write(amp_fd, wbuffer, lenght);
if(result != lenght)
{
printf("linux write amp failed\r\n");
continue;
}
write_size = result;
write_total += write_size;
//读取CPU1返回的数据
memset(rbuffer, 0, lenght);
for(read_size = 0; read_size < write_size; )
{
result = read(amp_fd, &rbuffer[read_size], lenght-read_size);
if(result < 0)
break;
read_size += result;
}
if(read_size != lenght)
{
printf("linux read amp failed\r\n");
continue;
}
read_total += read_size;
//校验数据是否一致
for(int i=0; i<lenght; i++)
{
if(wbuffer[i] != rbuffer[i])
{
printf("check out failed\r\n");
break;
}
}
cnt++;
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int err;
pthread_t thread;
char *rpmsg_dev="/dev/rpmsg0";
if(argc > 1)
rpmsg_dev = argv[1];
printf("amp test\r\n");
amp_fd = open(rpmsg_dev, O_RDWR);
if(amp_fd < 0)
{
perror("error");
return -1;
}
err = pthread_create(&thread, NULL, amp_thread, NULL);
if(err != 0)
{
printf("create thread failed, error code %d\r\n", err);
return -1;
}
err = pthread_detach(thread);
if(err != 0)
{
printf("thread detach failed, error code %d\r\n", err);
return -1;
}
while(1)
{
sleep(1);
printf("read speed = %fMB/s\r\n", read_total/1.0f/1024.0f/1024.0f);
read_total = 0;
printf("write speed = %fMB/s\r\n", write_total/1.0f/1024.0f/1024.0f);
write_total = 0;
printf("echo count = %d\r\n", cnt);
cnt = 0;
}
}
- 编辑project-spec/meta-user/recipes-apps/openamp-echo/files/Makefile文件
gedit project-spec/meta-user/recipes-apps/openamp-echo/files/Makefile
文件内容如下:
APP = openamp-echo
# Add any other object files to this list below
APP_OBJS = openamp-echo.o
all: build
build: $(APP)
$(APP): $(APP_OBJS)
$(CC) -o $@ $(APP_OBJS) $(LDFLAGS) $(LDLIBS) -l pthread
clean:
rm -f $(APP) *.o
编译测试
- 编译petalinux工程
#进行一次全编译
petalinux-build
- 打包 BOO.BIN
petalinux-package --boot --fsbl --fpga --u-boot --force
- 找一张SD卡,格式化为FAT32格式,将petalinux编译生成的boot.scr、BOOT.BIN、image.ub和Vitis编译生成的openamp_echo.elf拷贝到SD卡中(petalinux编译生成文件位于images/linux目录),然后将SD查到开发板的SD0接口,再将开发板设置为SD启动即可,若串口配置正确此时便可通过串口看到启动信息
- 加载rpms驱动
#驱动程序在编译时自动打包到根文件系统的/lib/modules/5.4.0-xilinx-v2020.2/extra/目录中,提供modprobe目录即可完成加载
modprobe rpmsg-packet-driver.ko
- 在Linux根文件系统中创建/lib/firmware/目录,然后将vitis生成的固件拷贝到/lib/firmware目录中,然后启动核1的固件
#创建/lib/firmware/目录
mkdir -p /lib/firmware
#将vitis生成的固件拷贝到/lib/firmware目录中
cp /mnt/sd-mmcblk0p1/openamp_echo.elf /lib/firmware
#启动核1的固件
echo openamp_echo.elf > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware
echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state
- 运行回环测试程序
#测试程序在编译时自动打包到跟文件系统的/usr/bin/目录中,所以可直接在命令行执行
openamp-echo /dev/rpmsg_packet0
双核AMP模式下的cache问题
增加-DUSE_AMP=1编译选项后调用Xil_DCacheFlushRange函数时只会操作L1 cache,而不会对L2 cache进行操作,这可能会导致DMA之类的外设传输数据不正确,此时可以对ps7_cortexa9_1/freertos10_xilinx_ps7_cortexa9_1/libsrc/standalone_v7_3/src/xil_cache.c文件进行如下修改:
- 修改Xil_DCacheFlushRange函数,使能对L2的操作
void Xil_DCacheFlushRange(INTPTR adr, u32 len)
{
u32 LocalAddr = adr;
const u32 cacheline = 32U;
u32 end;
u32 currmask;
volatile u32 *L2CCOffset = (volatile u32 *)(XPS_L2CC_BASEADDR +
XPS_L2CC_CACHE_INV_CLN_PA_OFFSET);
currmask = mfcpsr();
mtcpsr(currmask | IRQ_FIQ_MASK);
if (len != 0U) {
/* Back the starting address up to the start of a cache line
* perform cache operations until adr+len
*/
end = LocalAddr + len;
LocalAddr &= ~(cacheline - 1U);
while (LocalAddr < end) {
/* Flush L1 Data cache line */
#if defined (__GNUC__) || defined (__ICCARM__)
asm_cp15_clean_inval_dc_line_mva_poc(LocalAddr);
#else
{ volatile register u32 Reg
__asm(XREG_CP15_CLEAN_INVAL_DC_LINE_MVA_POC);
Reg = LocalAddr; }
#endif
//#ifndef USE_AMP
/* Flush L2 cache line */
*L2CCOffset = LocalAddr;
Xil_L2CacheSync();
//#endif
LocalAddr += cacheline;
}
}
dsb();
mtcpsr(currmask);
}
- 使能Xil_L2CacheSync函数,将147行的#endif复制到127行
提示
重新生成platfrom时会覆盖修改内容,为避免重复修改可以对安装路径下的对于文件进行相同修改,文件路径位于Vitis\2020.2\data\embeddedsw\lib\bsp\standalone_v7_3\src\arm\cortexa9\xil_cache.c。
双核AMP模式下的外设中断问题
对于共享中断xscugic驱动默认将其映射到核0,这会导致核1无法收到相应中断,而核0收到了自己不需要的中断,针对此问题可以在使能中断前调用XScuGic_InterruptMaptoCpu函数将中断映射到核1。
FreeRTOS使用浮点运算问题
任务中的浮点运算
ZYNQ的FreeRTOS默认任务切换过程中不保护浮点运算器的寄存器,若此时任务使用了浮点运算则可能会导致浮点运算出错,此时可以采用如下两种办法进行处理:
- 在需要使用浮点的任务中调用vPortTaskUsesFPU函数,设置任务的浮点寄存器保护标志
- 修改platfrom的浮点使用标志,将其修改为2(默认是1)
中断中的浮点运算
在发生中断后FreeRTOS对通用寄存器进行保护后便去调用C语言实现vApplicationIRQHandler函数,直接进入用户中断处理函数,若此时在中断中进行了浮点运算可能会出现浮点运算结果不正确,此时可以对ps7_cortexa9_1/freertos10_xilinx_ps7_cortexa9_1/libsrc/freertos10_xilinx_v1_7/src/portZynq7000.c文件的第129行进行修改,将vApplicationIRQHandler函数的名称修改为vApplicationFPUSafeIRQHandlerConst,这样在汇编中采用若定义实现的vApplicationIRQHandler就会生效,而vApplicationIRQHandler函数对浮点寄存器进行了保护核恢复,从而解决了中断不能使用浮点运算的问题。
提示
重新生成platfrom时会覆盖修改内容,为避免重复修改可以对安装路径下的对于文件进行相同修改,文件路径位于Vitis\2020.2\data\embeddedsw\ThirdParty\bsp\freertos10_xilinx_v1_7\src\Source\portable\GCC\ARM_CA9\portZynq7000.c。