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

http://m.casecurityhq.com 2023-02-06 13:52 來源:米爾

  1.概念

  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

  2.實時內核設計

  實時補丁我們選擇RT-Preempt來實現(xiàn)。

  1.1. 移植補丁

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

  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驅動,sdk中源碼引用自5.x版本驅動,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,至關重要。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)中調用了cpufreq_acct_update_power,其中又調用了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

  1.2. 其他影響性能的配置

  禁用CPU Freq自動調頻,并設置主頻為最高頻率:

  cd /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0

  echo userspace > scaling_governor

  cat saling_max_freq  > scaling_setspeed

 ?。ㄈ绮唤胏pufreq調頻功能,系統(tǒng)會因動態(tài)調頻產生極大的偶然延遲)

  3.實時性測試

  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)對比:

圖表:數(shù)據(jù)信息

  4.產品介紹

  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MYC-YT507H核心板

  MYC-YT507H主要參數(shù)

核心板主要參數(shù)

  4.1. MYD-YT507H外設接口資源主要參數(shù)

表開發(fā)板外設接口資源主要參數(shù)

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