Zynq的AMP开发注意事项之sdk_repo
目錄
前言
1.BSP工程說明
第一步：創建BSP工程，選擇硬件平臺、cpu核和支持的OS
第二步：BSP工程設置
（1）版本+庫文件選擇
（2）standalone配置
（3）drivers支持
（4）編譯選項
2.sdk_repo的作用
（1）STDOUT_REDIR 宏定義
（2）boot.S
（2.1）CPU1內存分配（必須）
（2.2）啟動地址重映射：_boot（非必須）
（2.3）AMP模式禁用L2 cache（必須）
（3）asm_vectors.S（非必須）
（4）xtime_l.c修改（必須）
3.總結歸納
4.附錄
前言
前面一篇文章基本上講解了Zynq的AMP模式的開發流程，需要結合Vivado、SDK和Petalinux三個軟件。在開發過程中還需要注意一些問題：sdk_repo的使用、設備樹的定義、uboot啟動參數、內核映像文件類型等等，這里首先說明sdk_repo的使用問題。
首先，在SDK中開發用戶應用程序時，需要有2個工程文件：用戶應用程序工程+BSP工程。
其中，BSP工程為應用程序工程提供板級支持，BSP工程中封裝了板卡所有底層硬件的原理描述和函數操作，用戶不需要詳細了解板卡底層的設計原理，只需要直接使用BSP提供的API接口函數即可對硬件進行相應操作。
版本說明：
本人安裝的開發軟件均是2017.4版本，軟件自帶的sdk源碼版本為：standalone_v6_5；
官方資料xapp1078_2014.04下載中，提供的sdk_repo源碼版本為：standalone_v4_299；
1.BSP工程說明
注意：這里并沒有將BSP配置成AMP模式，只是簡單介紹BSP工程的創建流程。
第一步：創建BSP工程，選擇硬件平臺、cpu核和支持的OS
第二步：BSP工程設置
（1）版本+庫文件選擇
在安裝SDK軟件時，standalone文件自動包含在安裝包中，默認的版本已確定，除非使用用戶的standalone。
庫文件可以根據用戶需要自行選擇，如openamp庫。
（2）standalone配置
主要是需要配置系統所使用的輸入輸出接口：一般選擇uart0或uart1。
zynq_fsbl_bsp：當創建fsbl工程時的bsp工程師，才會選擇有效。
（3）drivers支持
以下顯示是bsp提供的驅動支持，用于應用程序對底層硬件的訪問和操作。
（4）編譯選項
程序從創建到生產可執行文件需要歷經：預處理、編譯、匯編、連接。
archiver：linux系統下交叉編譯工具中的庫管理器。
compiler：linux系統下交叉編譯工具中的集成編譯工具。
compiler flag：gcc編譯標志
extra?compiler flag：gcc附加編譯標志
歸納：由創建到生成BSP工程的過程中，用戶需要根據自己的使用要求進行合理修改，前提是需要理解配置選項的具體作用。
2.sdk_repo的作用
在基于官方文檔：《xapp1078-amp-linux-bare-metal.pdf》進行AMP模式開發中，必須要使用到官方提供的sdk_repo文件。針對AMP模式，sdk_repo中對一些啟動文件進行了必要的修改，下面進行詳細說明：
修改設計內容：（參考1078官方資料下的《Vivado instructions.txt》）
standalone BSP.Note: The standalone v4.2 BSP was modified as follows:?- armcc/_sys_write.c, gcc/write.c, printc, xil_printf.c: These changes add a new define 'STDOUT_REDIR'that prevents the removal of calls to outbyte() if STDOUT_BASEADDRESS is not defined- armcc/boot.S, gcc/boot.S: These changes remove remapping of virtual address 0x20000000 to physicaladdress 0x00000000, configures address 0x00000000-0x2fffffff to be unavailable, and disables sharingand L2 cache on address 0x30000000-0x3fffffff. The startup code was also modified to allow redirectingcpu0 or cpu1 to a different starting address (This redirecting ability is not used for xapp1078).- xtime_l.c: The change to this file prevents re-initializing the global timer.- asm_vectors.S: Two extra vectors are added at the end of the vector table and are used by the boot.Sredirecting code. (This redirecting ability is not used for xapp1078).（1）STDOUT_REDIR 宏定義
在armcc/_sys_write.c, gcc/write.c, printc, xil_printf.c中，所有涉及到print打印函數的地方，都增加了對應的宏定義，如：
#if defined STDOUT_BASEADDRESS || STDOUT_REDIRoutbyte( *lp++); #endif原因：1078提供的AMP設計中，雙核通信過程：cpu1會通過xil_printf()函數將打印消息發送給cpu0，cpu0再通過系統uart1將打印消息發送給顯示器。
在1078的bsp設置中，Select Overview->standalone and change stdin and stdout to None，沒有定義輸入輸出端設備，即沒有STDOUT_BASEADDRESS 宏。為了避免xil_printf()無效，才有了STDOUT_REDIR 宏定義。
（我的配置：在vivado中使能uart0：使用EMIO引腳，使能uart1：使用ps側標準IO；在cpu1的bsp配置中使用uart0；
因此，不需要定義STDOUT_REDIR，demo也可以正常運行）
（2）boot.S
（2.1）CPU1內存分配（必須）
作用：限定cpu1的裸機程序不可訪問低內存空間（保留給linux系統專用）
第一：將虛擬地址0x20000000重新映射到物理地址0x00000000 部分的代碼注釋（注意：sdk軟件自帶的standalone不會有這段代碼，可忽略此步，這段代碼可能是xilinx以前增加的）
第二：將地址0x00000000-0x2fffffff（768M）配置為不可用。注意：這里配置的DDR是1G，因此cpu1運行裸機程序的情況下，配置低768M給cpu0使用，cpu1只是用高256M。如果DDR是512M，分為模式應該是：384M+128M。
第三：設置0x30000000-0x3fffffff僅作為CPU1的內部使用。如果DDR是512M，因該是高128M。
注意：關于MMU的原理和相關描述符的具體含義請參考《?嵌入式系統Linux內核開發實戰指南ARM平臺.pdf》中的第4章節（這里講的描述符可能不是arm最新架構的，比如沒有標志位s，此時參考下文：MMU配置和使用）
//第一步：注釋代碼 // /* In case of AMP, map virtual address 0x20000000 to 0x00000000 and mark it as non-cacheable */ //#if USE_AMP==1 // ldr r3, =0x1ff /* 512 entries to cover 512MB DDR */ // ldr r0, =TblBase /* MMU Table address in memory */ // add r0, r0, #0x800 /* Address of entry in MMU table, for 0x20000000 */ // ldr r2, =0x0c02 /* S=b0 TEX=b000 AP=b11, Domain=b0, C=b0, B=b0 */ //mmu_loop: // str r2, [r0] /* write the entry to MMU table */ // add r0, r0, #0x4 /* next entry in the table */ // add r2, r2, #0x100000 /* next section */ // subs r3, r3, #1 // bge mmu_loop /* loop till 512MB is covered */ //#endif/* In case of AMP, mark address 0x00000000 - 0x2fffffff DDR as unassigned/reserved *//* and address 0x30000000 - 0x3fffffff DDR as inner cached only */#if USE_AMP==1//第二步：保留低768M（如果DDR是512M，可將768M修改為384M，cpu0也可以正常運行系統）ldr r3, =0x2ff /* 768 entries to cover 768MB DDR */ldr r0, =TblBase /* MMU Table address in memory */ldr r2, =0x0000 /* S=b0 TEX=b000 AP=b00, Domain=b0, C=b0, B=b0 */ mmu_loop:str r2, [r0] /* write the entry to MMU table */add r0, r0, #0x4 /* next entry in the table */add r2, r2, #0x100000 /* next section */subs r3, r3, #1bge mmu_loop /* loop till 768MB is covered *///第三步：設置高256M專為CPU1使用（如果DDR是512M，這里的256M需修改為128M）ldr r3, =0x0ff /* 256 entries to cover 256MB DDR */movw r2, #0x4de6 /* S=b0 TEX=b100 AP=b11, Domain=b1111, C=b0, B=b1 *///注意：CB為01：表示cpu1的MMU設置為了分段地址管理，不支持cache但支持buffer；mmu域是15；保護標志位為0；訪問權限為11：可讀可寫；在ARMv5以上版本處理器中有定義，如果TEX等于1，表示系統支持寫時分配cache，這里沒有分配cache；s為0：表示此內存不共享！movt r2, #0x3000 /* S=b0, Section start for address 0x30000000 */ mmu_loop1:str r2, [r0] /* write the entry to MMU table */add r0, r0, #0x4 /* next entry in the table */add r2, r2, #0x100000 /* next section */subs r3, r3, #1bge mmu_loop1 /* loop till 256MB is covered */ #endif（2.2）啟動地址重映射：_boot（非必須）
（注意：這個功能在1078上用不上，可不增加這一段）
... ... .globl _cpu0_catch .globl _cpu1_catch .globl OKToRun .globl EndlessLoop0 ... ..._boot: //復位中斷向量，系統復位后代碼從這里啟動/* Test which processor is running and jump to the catch address */mrc p15,0,r1,c0,c0,5and r1, r1, #0xfcmp r1, #0bne NotCpu0 //如果不是cpu0，則跳轉到NotCpu0處繼續判斷ldr r0, =_cpu0_catch //如果是CPU0，則準備跳轉到_cpu0_catch處b cpuxCont NotCpu0: //如果不是cpu0cmp r1, #1 bne EndlessLoop0 //如果也不是cpu1，則跳轉到endlessloop0ldr r0, =_cpu1_catch //如果是cpu1，則準備跳轉到_cpu1_catch處b cpuxCont EndlessLoop0:wfe //等待喚醒信號b EndlessLoop0 /* Jump to address pointed to by cpux_catch */ cpuxCont:ldr lr, [r0]bx lr //執行跳轉OKToRun:mrc p15, 0, r0, c0, c0, 0 /* Get the revision */and r5, r0, #0x00f00000 and r6, r0, #0x0000000forr r6, r6, r5, lsr #20-4 ... ...但是，standalone_v6_5中也有類似的一段，如下：
作用：從下面的匯編來看，如果實際加載中測到的CPU_ID和配置的CPU_ID如果不同，BSP將無法啟動。
...... .set SLCRCPURSTReg, (0xF8000000 + 0x244) /*(XPS_SYS_CTRL_BASEADDR + A9_CPU_RST_CTRL_OFFSET)*/ .set EFUSEStaus, (0xF800D000 + 0x10) /*(XPS_EFUSE_BASEADDR + EFUSE_STATUS_OFFSET)*/ ......_prestart: _boot:#if XPAR_CPU_ID==0 //如果bsp中設置的是CPU0，則只有cpu0會啟動，cpu1無法啟動！/* only allow cpu0 through */mrc p15,0,r1,c0,c0,5and r1, r1, #0xfcmp r1, #0beq CheckEFUSEEndlessLoop0:wfeb EndlessLoop0CheckEFUSE:ldr r0,=EFUSEStausldr r1,[r0] /* Read eFuse setting */ands r1,r1,#0x80 /* Check whether device is having single core */beq OKToRun/* single core device, reset cpu1 */ldr r0,=SLCRUnlockReg /* Load SLCR base address base + unlock register */ldr r1,=SLCRUnlockKey /* set unlock key */str r1, [r0] /* Unlock SLCR */ldr r0,=SLCRCPURSTRegldr r1,[r0] /* Read CPU Software Reset Control register */orr r1,r1,#0x22str r1,[r0] /* Reset CPU1 */ldr r0,=SLCRlockReg /* Load SLCR base address base + lock register */ldr r1,=SLCRlockKey /* set lock key */str r1, [r0] /* lock SLCR */#elif XPAR_CPU_ID==1 //如果bsp中設置的是CPU1，則只有cpu1會啟動，cpu0無法啟動！/* only allow cpu1 through */mrc p15,0,r1,c0,c0,5and r1, r1, #0xfcmp r1, #1beq CheckEFUSE1b EndlessLoop1CheckEFUSE1:ldr r0,=EFUSEStausldr r1,[r0] /* Read eFuse setting */ands r1,r1,#0x80 /* Check whether device is having single core */beq OKToRunEndlessLoop1:wfeb EndlessLoop1 #endif（2.3）AMP模式禁用L2 cache（必須）
作用：如果是AMP模式，cpu1就需要禁用L2 cache；（這段代碼兩個sdk源碼均有，不需要用戶添加）
原因參考《Zynq的AMP開發注意事項之禁用L2 cache》
/* For AMP, assume running on CPU1. Don't initialize L2 Cache (up to Linux) */ #if USE_AMP!=1ldr r0,=L2CCCrtl /* Load L2CC base address base + control register */mov r1, #0 /* force the disable bit */str r1, [r0] /* disable the L2 Caches */ldr r0,=L2CCAuxCrtl /* Load L2CC base address base + Aux control register */ldr r1,[r0] /* read the register */ldr r2,=L2CCAuxControl /* set the default bits */orr r1,r1,r2str r1, [r0] /* store the Aux Control Register */ldr r0,=L2CCTAGLatReg /* Load L2CC base address base + TAG Latency address */ldr r1,=L2CCTAGLatency /* set the latencies for the TAG*/str r1, [r0] /* store the TAG Latency register Register */ldr r0,=L2CCDataLatReg /* Load L2CC base address base + Data Latency address */ldr r1,=L2CCDataLatency /* set the latencies for the Data*/str r1, [r0] /* store the Data Latency register Register */ldr r0,=L2CCWay /* Load L2CC base address base + way register*/ldr r2, =0xFFFFstr r2, [r0] /* force invalidate */ldr r0,=L2CCSync /* need to poll 0x730, PSS_L2CC_CACHE_SYNC_OFFSET *//* Load L2CC base address base + sync register*/ ......（3）asm_vectors.S（非必須）
在向量表的末尾添加了兩個額外的向量，由boot.s中的重定向代碼使用。
.globl _boot .globl _vector_table .globl _cpu0_catch .globl _cpu1_catch .globl OKToRun .globl EndlessLoop0.globl FIQInterrupt .globl IRQInterrupt .globl SWInterrupt .globl DataAbortInterrupt .globl PrefetchAbortInterrupt.globl IRQHandler .globl prof_pc.section .vectors _vector_table:B _bootB UndefinedB SVCHandlerB PrefetchAbortHandlerB DataAbortHandlerNOP /* Placeholder for address exception vector*/B IRQHandlerB FIQHandler#if XPAR_CPU_ID==0 //如果bsp中設置的是CPU0 _cpu0_catch: //則：cpu0可以運行 .word OKToRun /* fixed addr for caught cpu- */ _cpu1_catch: //cpu1會跳轉到等待wfe循環中 .word EndlessLoop0 /* fixed addr for caught cpu- */#elif XPAR_CPU_ID==1 //如果bsp中設置的是cpu1，則cpu啟動與上述相反 _cpu0_catch: .word EndlessLoop0 _cpu1_catch: .word OKToRun #endifIRQHandler: /* IRQ vector handler */stmdb sp!,{r0-r3,r12,lr} /* state save from compiled code*/ #ifdef __ARM_NEON__vpush {d0-d7}vpush {d16-d31}vmrs r1, FPSCRpush {r1}vmrs r1, FPEXCpush {r1} #endif......?
（4）xtime_l.c修改（必須）
作用：在AMP模式下，global全局定時器肯定會在CPU0的系統中完成初始化，因此避免CPU1啟動或是運行過程中CPU1重啟時，將global全局定時器reset！
void XTime_SetTime(XTime Xtime) {#ifdef USE_AMPif(Xil_In32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_CONTROL_OFFSET) && 0x1) {//Timer is already enabled so don't reset itreturn;} #endif/* Disable Global Timer */Xil_Out32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_CONTROL_OFFSET, 0x0);/* Updating Global Timer Counter Register */Xil_Out32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_COUNTER_LOWER_OFFSET, (u32)Xtime);Xil_Out32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_COUNTER_UPPER_OFFSET,(u32)(Xtime>>32));/* Enable Global Timer */Xil_Out32(GLOBAL_TMR_BASEADDR + GTIMER_CONTROL_OFFSET, 0x1); }3.總結歸納
（1）首先，1078文件中提供的sdk_repo并不是必須的，在經過理解之后，我們已經知道需要修改哪些必須的內容，并可以直接在standalone_v6_5源碼上進行修改，依然能夠完成AMP模式驗證。
（2）注意：如果需要使用standalone_v4_299，除了在新建BSP工程前導入sdk_repo外，還需要在BSP配置選項中：OS version——>4.2版本，默認是6.5（軟件自帶）；但是使用4.2版本源碼會出現很多報錯的情況，因此需要用戶謹慎使用。
（3）本人建議：直接使用6.5版本，并在此基礎上進行相應修改。
有問題交流請聯系，qq：1030843709 泊葉
4.附錄
xilinx官網關于SDK的詳細使用介紹：
https://china.xilinx.com/search/site-keyword-search.html#q=sdk&firstQueryCause=omniboxFromLink&firstQueryMeta={%22partialQueries%22:%22%22%20,%20%22suggestionRanking%22:3%20,%20%22suggestions%22:%22zynq%207000%20qspi%3Bug1157%3Bug1144%3Bsdk%3Bcallbackref%22%20,%20%22partialQuery%22:%22undefined%22%20,%20%22JSUIVersion%22:%222.4382.16%3B2.4382.16%22}
《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀總結
以上是生活随笔為你收集整理的Zynq的AMP开发注意事项之sdk_repo的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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