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

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

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:**  ****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**  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、RTOSSDK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-x3 ping ping 4096 Oct 21 14:28 . drwxrwxr-x 13 ping ping 4096 Oct 21 16:02 .. -rw-rw-r--1 ping ping 103333888 Jan82024 gcc-arm-melis-eabi-8-2019-q3-update-linux.tar.bz2 -rw-rw-r--1 ping ping 106566166 Jan82024 gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update-linux.tar.bz2 -rwxrwxr-x1 ping ping 137020992 Jan82024 gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update-win32.zip drwxr-xr-x9 ping ping 4096 Oct 21 14:29 riscv64-elf-x86_64-20201104 -rwxrwxr-x1 ping ping 164604965 Jan82024 riscv64-elf-x86_64-20201104.tar.gz -rwxrwxr-x1 ping ping 167614189 Jan82024 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 └──hal_workqueue.h ```