ZYNQ雙核ARM分別運行不同的操作系統(tǒng)（基于OpenAMP）

ZYNQ系列是Xilinx最近幾年推出的多核異構(gòu)SoC，集成了FPGA和ARM處理器，ARM部分是雙核ARM Cortex-A9處理器，雙核可以同時對稱使用，還可以非對稱使用。

基于OpenAMP軟件架構(gòu)，可以實現(xiàn)一個ARM核運行Linux系統(tǒng)，而另一個ARM核運行RTOS，如FreeRTOS，或者裸機跑，RTOS和FPGA端進行低延時的高速數(shù)據(jù)交換，滿足實時任務(wù)需求，而跑Linux的ARM核可以作為上層應(yīng)用，處理更復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。

本文分享基于OpenAMP框架的雙核ARM通信案例的使用說明，CPU0(Master)運行Linux系統(tǒng)，CPU1(Remote)運行裸機或FreeRTOS程序。CPU0使用remoteproc加載CPU1程序，并對CPU1進行配置。

圖 1

OpenAMP詳細(xì)開發(fā)說明可查閱官方文檔

本文基于創(chuàng)龍科技 Xilinx Zynq-7010/7020平臺進行案例測試。

1 echo_test案例

1.1案例功能

案例功能：CPU0使用RPMsg向CPU1發(fā)送數(shù)據(jù)，CPU1接收到數(shù)據(jù)后再使用RPMsg向CPU0回傳數(shù)據(jù)。CPU0對回傳的數(shù)據(jù)進行驗證，并輸出驗證結(jié)果。

1.2操作說明

將CPU1裸機或FreeRTOS可執(zhí)行文件復(fù)制到評估板文件系統(tǒng)“/lib/firmware/”目錄下，并執(zhí)行如下命令加載CPU1程序。

Target# echo echo_test.elf > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware

Target#echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

圖 3

執(zhí)行如下命令加載RPMsg驅(qū)動，并在“/dev/”目錄下生成RPMsg設(shè)備節(jié)點。

Target#modprobe rpmsg_user_dev_driver

圖 4

將CPU0應(yīng)用程序可執(zhí)行文件復(fù)制到評估板文件系統(tǒng)，并執(zhí)行如下命令通過RPMsg與CPU1進行通信。

Target# ./echo_test

圖 5

輸入1，并按回車鍵進行測試。

圖 6

圖 7

輸入2，并按回車鍵退出測試。

圖 8

執(zhí)行如下命令，停止CPU1程序。

Target# echo stop > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

圖 9

2 matrix_multiply案例

2.1案例功能

案例功能：CPU0隨機生成兩個矩陣并使用RPMsg向CPU1發(fā)送數(shù)據(jù)，CPU1接收到數(shù)據(jù)后進行矩陣乘法運算，再使用RPMsg向CPU0回傳運算結(jié)果，然后CPU0通過串口終端輸出運算結(jié)果。

2.2操作說明

將CPU1裸機或FreeRTOS可執(zhí)行文件復(fù)制到評估板文件系統(tǒng)“/lib/firmware/”目錄下，并執(zhí)行如下命令加載CPU1程序。

Target# echo matrix_multiply.elf> /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware

Target# echo start > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

圖 10

執(zhí)行如下命令加載RPMsg驅(qū)動，并在“/dev/”目錄下生成RPMsg設(shè)備節(jié)點。

Target# modprobe rpmsg_user_dev_driver

圖 11

將CPU0應(yīng)用程序可執(zhí)行文件復(fù)制到評估板文件系統(tǒng)，并執(zhí)行如下命令通過RPMsg與CPU1進行通信。

Target#./mat_mul_demo

圖 12

輸入1，并按回車鍵進行測試。

圖 13

輸入2，并按回車鍵退出測試。

圖 14

執(zhí)行如下命令，停止CPU1程序。

Target# echo stop > /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

圖 15

3內(nèi)存分配說明

512MByte DDR容量版本核心板的內(nèi)存地址分配如下：

表 1

1GByte DDR容量版本核心板的內(nèi)存地址分配如下：

表 2

如需修改CPU1程序(OpenAMP-remote app)內(nèi)存地址空間范圍，可通過更改設(shè)備樹文件tlz7x-easyevm-s.dts、資源表rsc_table.c及鏈接文件lscript.ld對內(nèi)存地址空間進行重新分配。三者需同步修改并保持一致，以確保固件程序鏈接地址與設(shè)備樹配置的elf_ddr_0對應(yīng)。所使用的資源（內(nèi)存和virtio設(shè)備資源）不能超出設(shè)備樹文件配置的內(nèi)存范圍。

圖 16設(shè)備樹文件tlz7x-easyevm-s.dts配置

圖 17設(shè)備樹文件tlz7x-easyevm-s.dts配置

圖 18CPU1程序資源表rsc_table.c配置

圖 19CPU1程序鏈接文件lscript.ld配置

審核編輯：湯梓紅