ZYNQ 基于OCM实现AMP双核petalinux开发流程

本文详细介绍了在Windows 64位环境下,基于ZYNQ的AMP(非对称多进程)模式开发流程。内容涵盖Vivado工程创建、Petalinux系统配置、双Linux系统、CPU启动、SDK应用开发以及SD卡下载文件的生成。通过Vivado和Petalinux工具,分别创建了CPU0的softUart应用和CPU1的app_cpu1裸机程序,并指导如何构建和配置工程以实现FPGA中断通信。

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一,基本开发流程

1,软件平台:Windows 64位环境下,Vivado 2017.04版本+SDK 2017.04版本,Linux环境下(Ubuntu 16.04),Petalinux 2017.04版本,ZYNQ7z10clg400-1

2,AMP模式:从软件的角度来看,多核处理器的运行模式有三种:

(1)AMP(非对称多进程):

多个核心相对独立的运行不同的任务,每个核心可能运行不同的操作系统或裸机程序,但是有一个主要核心,用来控制整个系统以及其它从核心。

(2)SMP(对称多进程):

一个操作系统同等的管理各个内核,例如PC机。

(3)BMP(受约束多进程):

与SMP类似,但开发者可以指定将某个任务仅在某个指定内核上执行 。

### Zynq 双核实验配置教程与开发指南 Zynq 是一种集成了 ARM Cortex-A9 处理器和可编程逻辑 FPGA 的 SoC 平台。其双核架构支持多种操作模式,包括 AMP(Asymmetric Multi-Processing)、SMP(Symmetric Multi-Processing)以及 BMP(Bound Multi-Processing)。以下是关于如何进行 Zynq 双核实验的相关配置和开发指导。 #### 1. 环境搭建 为了实现 Zynq 双核实验的开发环境,通常需要以下工具链和支持软件: - **Vivado**: Xilinx 提供的设计套件,用于硬件设计和综合。 - **PetaLinux Tools**: PetaLinux 工具提供了针对嵌入式 Linux 系统的构建框架,适用于快速创建基于 Zynq 的操作系统镜像。 - **SDK (Software Development Kit)**: SDK 支持裸机程序、RTOS 和其他应用层代码的开发。 安装这些工具后,可以通过 Vivado 创建项目并生成硬件平台文件 `.hdf`,随后将其导入到 PetaLinux 或 SDK 中完成后续开发工作[^2]。 #### 2. 配置 AMP 模式 在 AMP 模式下,两个 ARM Cortex-A9 核心分别运行独立的任务或操作系统实例。具体步骤如下: ##### (a)硬件设置 通过 Vivado 定义 PS(Processor System)部分的功能分配。例如,在 Block Design 中启用 Dual-Core Processor Configuration,并根据需求调整中断控制器和其他外设资源绑定关系[^3]。 ##### (b)引导加载程序定制 对于 AMP 架构而言,BootROM 启动流程会先加载初始阶段的第一级 Bootloader (`FSBL`) 到 RAM 执行;之后由 FSBL 负责进一步初始化硬件状态并将应用程序传递给 Secondary Core 使用[^4]。 ```c // Example of initializing secondary core via FSBL API calls. XScuGic InterruptController; // Global interrupt controller instance. int main() { init_platform(); // Initialize platform peripherals. configure_interrupts(&InterruptController); launch_secondary_core_code(ADDRESS_OF_SECONDARY_IMAGE); } ``` 此处 `launch_secondary_core_code()` 函数负责启动次级核心上的特定固件映象地址位置。 ##### (c)通信机制建立 由于两颗 CPU 运行不同上下文环境之间存在数据交换必要性,则需考虑采用共享内存区域或者消息队列等方式来同步信息流传输过程[^5]。 #### 3. 实现 SMP/BMP 方案 如果目标是让单个 OS 统一调度所有可用处理器单元,则应选用 SMP 方法论。此时只需正常编译标准版 Linux Kernel 即可自动识别多线程能力特性[^6]。 另一方面,当希望限定某些服务专属于某一颗物理处理元件之上运作时,则可通过修改任务属性参数达成此目的——即运用 SCHED_AFFINITY 接口指定亲缘度关联规则[^7]。 ```bash taskset -c 0 ./application_for_cpu_0_only & taskset -c 1 ./another_app_on_cpu_1_alone & ``` 以上命令片段展示了利用 GNU toolchain utility 'taskset' 来强制指派进程至固定编号之计算节点执行情形示范例子。 ---
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