國產(chǎn)工業(yè)CPU,米爾基于全志T507-H開發(fā)板的實(shí)時(shí)性分析與測試
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1．概念
全志科技T5系列是一個(gè)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(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)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(píng)估套件 MYD-YT507H 來加速開發(fā)。
評(píng)估套件的詳細(xì)信息請(qǐng)?jiān)L問：http://www.myir-tech.com/product
2．實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)
實(shí)時(shí)補(bǔ)丁我們選擇RT-Preempt來實(shí)現(xiàn)。
1.1. 移植補(bǔ)丁
RT補(bǔ)丁官網(wǎng) 從RT官網(wǎng)下載4.9.170對(duì)應(yīng)補(bǔ)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(bǔ)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(huì)提示大量不匹配，導(dǎo)致補(bǔ)丁打入失敗則用下面命令找出打入失敗文件
find ./ -name "*.rej"
手動(dòng)逐一檢查rej文件，逐個(gè)修改
難點(diǎn)：
zram驅(qū)動(dòng)，sdk中源碼引用自5.x版本驅(qū)動(dòng)，需要找5.10左右RT補(bǔ)丁參考
thread_info.h文件中手動(dòng)將PREEMPT_LAZY宏改序號(hào)、宏名字
問題點(diǎn)1：中斷上下文中調(diào)用搶占api（rt_spin_lock即mutex）導(dǎo)致sched異常。
分析與解決：
這個(gè)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(dǎo)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(jìn)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(dòng)到login環(huán)節(jié)。
解決方法：
drivers/cpufreq/Kconfig中針對(duì)CPU_FREQ_TIMES設(shè)置與PREEMPT_RT_BASE的互斥。
config CPU_FREQ_TIMES bool "CPU frequency time-in-state statistics" # default y depends on !PREEMPT_RT_BASE help This driver exports CPU time-in-state information through procfs file system. ! It's incompatable with RT-Preempt scheduler.
If in doubt, say N. |
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打開RT實(shí)時(shí)測試工具，進(jìn)行測試
禁用CPU Freq自動(dòng)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(huì)因動(dòng)態(tài)調(diào)頻產(chǎn)生極大的偶然延遲）
3.實(shí)時(shí)性測試
空載測試
cyclictest -p 99 -t 1 -d 100 -i 1000 -D 24h -m -a -n
圖 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 --cpu 4 --cpu-method all --io 4 --vm 50 -d 5 --fork 4 --timeout 36000s
圖 滿載測試
數(shù)據(jù)對(duì)比：
板卡 | MYD-YT507H |
測試時(shí)間 | 120min |
指令 | cyclictest &stress-ng |
空載 | 平均 8us；最大 24us |
滿載 | 平均 13us；最大 136us |
圖表 數(shù)據(jù)信息
4.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(biāo)準(zhǔn)配置有4種產(chǎn)品型號(hào)。它們在存儲(chǔ)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(hào)。
圖 MYC-YT507H核心板
MYC-YT507H主要參數(shù)
名稱 | 主要參數(shù) |
主控芯片系列 | T5 Series |
主控芯片型號(hào) | T507-H |
處理器規(guī)格 | 4核 ARM CortexTM-A53 |
內(nèi)存 | LPDDR4 1GB/2GB |
存儲(chǔ)器 | EMMC 8GB （其他容量可選） |
核心板尺寸 | 43 x 45 x 3.5 mm(帶屏蔽骨架) |
接口類型 | SMD貼片，郵票孔+LGA |
PCB板規(guī)格 | 10層板設(shè)計(jì)，沉金工藝 |
操作系統(tǒng) | Linux 4.9 |
核心板主要參數(shù)
4.1. MYD-YT507H外設(shè)接口資源主要參數(shù)
表開發(fā)板外設(shè)接口資源主要參數(shù)
評(píng)論