國產(chǎn)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

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)。

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

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：

(如不禁用cpufreq調頻功能，系統(tǒng)會因動態(tài)調頻產(chǎn)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(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)。標準配置有4種產(chǎn)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)