全志T113双核异构处理器的使用基于Tina Linux5.0——RTOS简介

最新推荐文章于 2025-02-13 16:11:58 发布
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分类专栏： 全志T527工控系列 文章标签： 全志 T113 Tina Linux RTOS
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全志T113-i是一款双核Cortex-A7国产工业级处理器平台，并内置玄铁C906 RISC-V和HiFi4 DSP双副核心，可流畅运行Linux系统与Qt界面，并已适配OpenWRT系统、Preempt Linux系统。

而其中的RISC-V属于超高能效副核心，标配内存管理单元，可运行RTOS或裸机程序。T113的主核运行Linux（Openwrt或者Preempt Linux）进行人机界面的交互和应用流程，而RISC-V则是后台
英雄，可进行大数据数据采集，或者相关编码器的控制等，降低主核被中断的次数，大大提供了主核的运行效率。

以盈鹏飞嵌入式SBC-T113主板为例（以T113-i为主控的主板），我们先介绍下主板特性：

产品特性

  • 采用全志Cortex-A7双核T113-i处理器，运行最高速度为1.2GHZ；

  • 列表内置64-bit XuanTie C906 RISC-V协处理器；

  • 列表支持JPEG/MJPEG视频编码，最大分辨率1080p@60fps；支持多格式1080P@60fps视频解码 (H.265,H.264, MPEG-1/2/4)；

  • 列表支持双通道LVDS/MIPI-DSI，分辨率最高1920x1080；

  • 列表支持512-1G Bytes DDR3 SDRAM；

  • 列表支持SPI NAND存储和启动(默认：256MB；可选128MB)或者EMMC启动(默认：4GB,最大32GB)；

  • 列表支持四路USB2.0 HOST；

  • 列表支持六路RS232通信；

  • 列表支持双路CAN BUS通信（隔离）；

  • 列表支持双路以太网,一路10/100M;一路10/100/1000M；

  • 列表稳定的操作系统的支持，可预装Ubuntu20.04/LINUX 5.4 Preempt/Tina5.0；

  • 列表标准3.5寸主板， 尺寸为:146*102MM；

SBC-T113产品功能图:

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

1、RTOS系统概述

1.1、概述

全志Tina Linux SDK中包含了RTOS系统，该系统是基于FreeRTOS内核的软件开发包，包含了系统开发用到的内核源码、驱动、工具、组件与应用程序包。通过Makefile脚本和Kconfig配置文件，使得用户可以通过menuconfig进行个性化裁减，编译出一个可以直接烧写到机器上运行的RTOS系统软件。

1.2、系统框图

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

RTOS 系统框图如图所示，仅从软件的角度来看，从下至上分为内核层、组件层、应用层三个层次。各层次主要内容如下：

  • Kernel：内核层包括 FreeRTOS核心系统、文件系统、网络系统、BSP驱动等。

  • Component：组件层包括控制台、多媒体、功耗管理、OTA、音频系统、显示系统、图像采集等。

  • APP：应用层包括各种应用 demo。

2、RTOS SDK目录结构

rtos
├──board	#包含各SoC板级配置目录
│└──mr527_e906	#mr527_e906板级配置目录
│└──t113_s3p_c906	#t113_s3p_c906板级配置目录
│└──t113_s4_c906	#t113_s4_c906板级配置目录
│└──t113_s4p_c906	#t113_s4p_c906板级配置目录
│└──XXX	#XXX平台板级配置目录
├──envsetup.sh	#SDK环境初始化脚本
├──lichee
│├──dsp	#DSP FreeRTOS系统
│├──rtos	#C906/E906FreeRTOS系统
│├──rtos components#FreeRTOS公共组件
│└──rtos hal	#BSP驱动
└──tools	#打包相关工具脚本目录

所使用RTOS SDK目录结构如上所示，主要包括如下几个关键目录：
board：板级配置目录，用于存放芯片方案的配置文件，主要包括系统配置文件sys_config.fex等。
lichee/dsp：存放DSPFreeRTOS系统、组件、应用。
lichee/rtos：存放E906FreeRTOS系统、组件、应用。
lichee/rtos components：公共组件目录，lichee/dsp与lichee/rtos都可以使用该组件。
lichee/rtos hal：BSP驱动目录，用于存放各种驱动代码。对lichee/dsp与lichee/rtos通用。
tools：工具目录，用于存放编译打包相关的脚本、工具等。
下面对lichee/rtos、lichee/rtos hal目录进行详细说明。lichee/dsp目录与lichee/rtos目录类似，此处不做介绍。

2.1、lichee/rtos目录

├──arch	#处理器架构相关
├──build	#编译临时文件输出目录
├──components	#组件
├──drivers#驱动
├──include#头文件
├──kernel#FreeRTOS内核#方案工程
├──projects
├──scripts
└──tools#工具链

lichee/rtos目录主要包括arch（架构相关）、components（组件）、drivers（驱动）、include（头文件）、kernel（内核）、projects（工程）、toos(工具链)等目录，下面对常用重要目录分别进行介绍。

2.1.1、arch目录

arch目录主要放置跟SoC架构相关的内容，每个SoC单独目录管理，主要包括跟risc v架构相关的ARCH初始化、中断处理、异常处理、内存映射相关功能的实现。

lichee/rtos/arch/
├──common
└──risc v
├──arch.mk
├──c906
├──common
├──e906
├──includes
├──Kconfig
├──Makefile
├──sun55iw3p1
└──sun8iw20p1

2.1.2、components目录

components 目录包含 allwinner 和第三方的组件。

lichee/rtos/components/
├──aw
│├──blkpart
│├──bluetooth
│├──csi
│├──devfs
│├──healthd
│├──......
│├──watchpoint
│└──wireless_video
├──common >../../rtos components
└──thirdparty
├──common
├──console
├──cplusplus
├──elmfat
├──finsh_cli
├──......
└──vfs

2.1.3、drivers目录

drivers目录包含所需的外设驱动，主要包括各外设控制器驱动的具体实现（hal软连接）以及OSAL层接口（osal）。

lichee/rtos/drivers/
├──drv
├─ CPUfreq	#POSIX头文件
├──leds
├── uart
├──.....
├── wireless
├─hal ->.../../rtos-hal/
└──osal

2.1.4、include 目录

include 目录统一管理各模块提供的数据结构定义及函数声明。

lichee/rtos/include/ 
├── arch 
# 架构相关头文件 
├── FreeRTOS_POSIX # POSIX头文件 
├── ...... 
└── vsprintf.h

2.1.5、kernel目录

kernel目录主要包含FreeRTOS的kernel源码，全志实现的系统功能相关代码。

lichee/rtos/kernel/
├──FreeRTOS orig
│└──Source
└──Posix

2.1.6 projects 目录

projects目录下的每一个子目录代表一个project，实现main入口，选择不同的project编译出来的bin具有不同功能，每个project有独立的FreeRTOSConfig配置。例如t113-s4，其对应于t113_s4_c906子目录，这个子目录下面根据应用的不同建立不同的应用配置，如下有evb1_auto应用和evb1_auto_fastboot_video应用。

rtos/lichee/rtos/projects/t113_s4_c906/
├── evb1_auto
│   ├── defconfig
│   ├── defconfig_org
│   ├── freertos.lds.S
│   ├── Kconfig
│   ├── Makefile
│   └── src
│       ├── alsa_config.c
│       ├── assert.c
│       ├── card_default.c
│       ├── FreeRTOSConfig.h
│       ├── hooks.c
│       └── main.c
├── evb1_auto_fastboot_video
│   ├── defconfig
│   ├── freertos.lds.S
│   ├── Kconfig
│   ├── Makefile
│   └── src
│       ├── alsa_config.c
│       ├── assert.c
│       ├── card_default.c
│       ├── FreeRTOSConfig.h
│       ├── hooks.c
│       └── main.c
└── Makefile

2.1.7、tools目录

这个目录主要包含一些预编译好的交叉编译工具链。

xxx@xxx:lichee/rtos/tools$ ls -al
total 663248
drwxrwxr-x  3 ping ping      4096 Oct 21 14:28 .
drwxrwxr-x 13 ping ping      4096 Oct 21 16:02 ..
-rw-rw-r--  1 ping ping 103333888 Jan  8  2024 gcc-arm-melis-eabi-8-2019-q3-update-linux.tar.bz2
-rw-rw-r--  1 ping ping 106566166 Jan  8  2024 gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update-linux.tar.bz2
-rwxrwxr-x  1 ping ping 137020992 Jan  8  2024 gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update-win32.zip
drwxr-xr-x  9 ping ping      4096 Oct 21 14:29 riscv64-elf-x86_64-20201104
-rwxrwxr-x  1 ping ping 164604965 Jan  8  2024 riscv64-elf-x86_64-20201104.tar.gz
-rwxrwxr-x  1 ping ping 167614189 Jan  8  2024 Xuantie-900-gcc-elf-newlib-mingw-V2.6.1-20220906.tar.gz
xxx@xxx:lichee/rtos/tools$

目前risc v基于GCC8.4.0的交叉编译器。

xxx@xxx:lichee/rtos/tools$./riscv64-elf-x86_64-20201104/bin/riscv64-unknown-elf-gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-elf-x86_64-20201104/bin/riscv64-unknown-elf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/ping/workspace/t113_tina5.0/t113_tinasdk5.0-v1/rtos/lichee/rtos/tools/riscv64-elf-x86_64-20201104/bin/../libexec/gcc/riscv64-unknown-elf/8.4.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-elf
Configured with: /ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/build/../source/riscv/riscv-gcc/configure --target=riscv64-unknown-elf --with-mpc=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --with-mpfr=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --with-gmp=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --prefix=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/install --disable-shared --disable-threads --enable-languages=c,c++ --with-system-zlib --enable-tls --enable-libgcctf --with-newlib --with-sysroot=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/install/riscv64-unknown-elf --with-native-system-header-dir=/include --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --src=../../source/riscv/riscv-gcc --with-pkgversion='T-HEAD RISCV Tools V1.10.2 B20201104' --enable-multilib --with-abi=lp64d --with-arch=rv64gcxthead 'CFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medany' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medany' CC=gcc CXX=g++
Thread model: single
gcc version 8.4.0 (T-HEAD RISCV Tools V1.10.2 B20201104)

2.2、lichee/rtos hal目录

lichee/rtos hal目录为BSP驱动目录，用于存放各种驱动代码。lichee/rtos/drivers目录下的rtos hal子目录软链接到该目录，下面对该目录进行介绍。

lichee/rtos hal
├──hal	#BSP驱动代码
├──include	#驱动相关头文件
└──tools

lichee/rtos hal目录主要包括hal（BSP驱动代码）、include（驱动相关头文件）等目录，下面分别对其进行介绍。

2.2.1、hal目录

hal目录主要包含各外设驱动代码以及驱动测试代码，source子目录为驱动代码，test子目录为驱动测试代码

lichee/rtos hal/hal
├──Makefile
├──source
│├──ccmu
│├──gpio
│├──......
│├──uart
│└──watchdog
└──test
├──ccmu
├──gpio
├──......
├──uart
└──watchdog

2.2.2、include目录

include目录主要包含驱动相关头文件以及系统相关接口头文件。

lichee/rtos hal/include
├──hal
│├──aw alsa lib
│├──aw_common.h
│├──......
│├──sunxi_hal_usb.h
│├──sunxi_hal_watchdog.h
│└──video
└──osal
├──hal_atomic.h
├──hal_cache.h
├──......
├──hal_waitqueue.h
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12-06 1678
另外，在某些嵌入式系统和设备中，启动时间对于系统的稳定性和可靠性至关重要，因此尽可能缩短启动时间，以确保系统能够在最短的时间内启动至关重要。修改完成后，请参考我司的T113-i产品资料《Linux系统使用手册》文档，重新编译生成Linux系统镜像，同时参考《Linux系统启动卡制作及系统固化》文档，将Linux系统镜像文件固化至NAND FLASH或eMMC，再从NAND FLASH或eMMC上电启动即可。为了满足需求，对T113-i原生系统进行剪裁，得到一个可快速启动的程序镜像。启动时间可缩短约10秒。
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注意:ARM编译工具的绝对路径 QMAKE_CC,QMAKE_CXX,QMAKE_LINK,QMAKE_LINK_SHLIB 地址是SDK绝对路径(错误可能会提示maybe you forgot to setup the environment )通过虚拟机共享文件夹将SDK目录下的out/t113-mq-r/tina_t113-mq_r_uart0.img.文件放到Window系统,运行PhoenixCard工具将镜像文件烧写到SD卡中,注意。如果再次进入安装程序, 要在CD/DVD取消系统镜像文件。
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09-08 7298
3、说实话什么AI啊，机器学习啊，离我比较远，这些玩意都是大厂才玩得起的，我们个人学习，除非是这个行业，否则没必要跟着凑热闹，搞个学习模型都累死，搞完了也不知能干啥，板子放着落灰。但是这个地方我卡了很久，我反复用Ubuntu虚拟机，docker，各种环境都无法成功，终其原因，还是github太卡了，导致无法下载完整的工程，后面编译就各种报错。在阅读资料的时候，就看到这个在线文档就很生气，为啥R329，D1啥的都有教程，T113就没有呢，不是亲儿子吗，哈哈哈，不过有许多步骤是通用的，大家参考就好。
t113i 交叉编译
12-28
### 关于 T113I 芯片的交叉编译方法 对于T113I芯片，在特定的操作系统环境下配置合适的交叉编译工具链是实现成功交叉编译的关键。当目标平台为基于ARM架构的嵌入式设备时，通常会选择适合该架构版本的GCC作为主要开发工具[^1]。 #### 准备工作 确保宿主机已安装必要的依赖包，例如`build-essential`, `libncurses-dev`, 和其他可能需要的支持库。这些软件包有助于构建过程顺利进行。 #### 获取并设置交叉编译器 针对T113I这样的特殊硬件平台，建议获取由制造商提供的官方预编译好的交叉编译套件，这可以减少很多兼容性和性能方面的问题。如果无法获得，则可以选择通用型但经过验证适用于同类处理器系列（如Allwinner H3/H5等）的交叉编译器来尝试适配[^2]。 #### 配置环境变量 为了方便调用交叉编译工具链中的命令，应当将对应路径添加到系统的PATH环境中： ```bash export PATH=/path/to/toolchain/bin:$PATH ``` 这里 `/path/to/toolchain/bin/` 应替换为实际解压后的交叉编译工具链二进制文件所在目录。 #### 编写Makefile或CMakeLists.txt 创建项目源码根目录下的构建脚本，指定正确的前缀名用于识别所使用的交叉编译器。比如在Makefile中定义如下宏： ```makefile CC=arm-ca9-linux-uclibcgnueabihf-gcc AR=arm-ca9-linux-uclibcgnueabihf-ar RANLIB=arm-ca9-linux-uclibcgnueabihf-ranlib ``` 如果是采用 CMake 构建系统的话，则可以通过传递参数给 cmake 来指明交叉编译选项: ```bash cmake .. -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=./toolchain-arm.cmake ``` 其中 toolchain-arm.cmake 文件内容类似于下面这样： ```cmake set(CMAKE_SYSTEM_NAME Linux) set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR arm) set(TOOLCHAIN_PREFIX /opt/arm-toolchain/bin/arm-ca9-linux-uclibcgnueabihf-) include_directories(SYSTEM ${TOOLCHAIN_PREFIX}/../arm-ca9-linux-uclibcgnueabi/include/) link_directories(${TOOLCHAIN_PREFIX}/../arm-ca9-linux-uclibcgnueabi/lib/) set(CMAKE_C_COMPILER "${TOOLCHAIN_PREFIX}gcc") set(CMAKE_CXX_COMPILER "${TOOLCHAIN_PREFIX}g++") set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER) set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY) set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY) ``` 完成上述准备工作之后就可以按照常规流程执行 make 或者 ninja 命令来进行项目的编译操作了。
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