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

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(cè)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。

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

1.2. 其他影響性能的配置

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：

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?cè)诖鎯?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)

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)