國產(chǎn)工業(yè)CPU平臺，米爾基于全志T507-H開發(fā)板的實時性分析與測試

01.

概述

全志科技T5系列是一個高性能四核 CortexTM–A53 處理器，適用于新一代汽車市場。T5系列符合汽車 AEC – Q100 測試要求。該芯片集成四核 CortexTM–A53 CPU、G31MP2 GPU、32 位 DDR3/LPDDR3/DDR4/LRDDR4 動態(tài)隨機存儲器。

MYC-YT507H核心板基于T507-H處理器研制，具有豐富的接口資源, 擁有良好的軟件開發(fā)環(huán)境，內(nèi)核支持開源操作系統(tǒng)Linux。

在開發(fā)階段，建議配合核心板配套的評估套件 MYD-YT507H 來加速開發(fā)。評估套件的詳細信息請訪問：http://www.myir-tech.com/product

02.

實時內(nèi)核設(shè)計

實時補丁我們選擇RT-Preempt來實現(xiàn)。

2.1.移植補丁

RT補丁官網(wǎng)從RT官網(wǎng)下載4.9.170對應(yīng)補丁

https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/start

https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/4.9/older/

把解壓后的補丁放到linux4.9目錄下，然后用下面命令打包即可 patch -p1 < ./patch-4.9.170-rt129.patch

由于代碼有差異，會提示大量不匹配，導致補丁打入失敗則用下面命令找出打入失敗文件

find./-name"*.rej"

手動逐一檢查rej文件，逐個修改

難點：

zram驅(qū)動，sdk中源碼引用自5.x版本驅(qū)動，需要找5.10左右RT補丁參考

thread_info.h文件中手動將PREEMPT_LAZY宏改序號、宏名字

問題點1：中斷上下文中調(diào)用搶占api（rt_spin_lock即mutex）導致sched異常。

分析與解決：

這個中斷是系統(tǒng)核心timer服務(wù)，至關(guān)重要。其通過request_percpu_irq注冊中斷isr，并不是常規(guī)request_irq或request_thread_irq，無法線程化。

繼續(xù)分析崩潰調(diào)用棧，在崩潰前最后的操作為cpufreq_cpu_get，通過分析其源碼，基本找到__account_system_time函數(shù)中調(diào)用了cpufreq_acct_update_power，其中又調(diào)用了rt_spin_lock函數(shù)導致崩潰。

通過分析cpufreq_acct_update_power函數(shù)，發(fā)現(xiàn)通過宏定義：CONFIG_CPU_FREQ_TIMES可以屏蔽該函數(shù)，進而不調(diào)用rt_spin_lock。

經(jīng)測試，在menuconfig中，屏蔽CONFIG_CPU_FREQ_TIMES后，系統(tǒng)能正常啟動到login環(huán)節(jié)。

解決方法：

drivers/cpufreq/Kconfig中針對CPU_FREQ_TIMES設(shè)置與PREEMPT_RT_BASE的互斥。

打開RT實時測試工具，進行測試

在buildroot下面打開相關(guān)測試，根據(jù)下面描述打開rt-tests工具即可，打開測試工具測試步驟

2.2.其他影響性能的配置

禁用CPUFreq自動調(diào)頻，并設(shè)置主頻為最高頻率：

cd/sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0
echo userspace > scaling_governor
cat saling_max_freq > scaling_setspeed

（如不禁用cpufreq調(diào)頻功能，系統(tǒng)會因動態(tài)調(diào)頻產(chǎn)生極大的偶然延遲）

03.

實時性測試

空載測試

cyclictest -p 99 -t 1 -d 100 -i 1000 -D 24h -m -a -n

圖3-1.空載測試

CPU&內(nèi)存滿載

cyclictest -p 99 -t 1 -d 100 -i 1000 -D 24h -m -a -n

增加壓力

stress-ng--cpu4--cpu-methodall--io4--vm50-d5--fork4--timeout36000s

圖3-2.滿載測試

數(shù)據(jù)對比：

表3-1.數(shù)據(jù)信息

04.

產(chǎn)品介紹

MYC-YT507H核心板采用SMD封裝形式貼片（郵票孔+背面焊盤）。標準配置有4種產(chǎn)品型號。它們在存儲配置、溫度等方面有一些差異，客戶可根據(jù)需求自行選擇合適的型號。

圖4-1 MYC-YT507H核心板

4.1.MYC-YT507H主要參數(shù)

表4-1 核心板主要參數(shù)

4.2.MYD-YT507H外設(shè)接口資源主要參數(shù)

表4-2 開發(fā)板外設(shè)接口資源主要參數(shù)