國產(chǎn)工業(yè)CPU,米爾基于全志T507-H開(kāi)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(chē)市場(chǎng)。T5系列符合汽車(chē) 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(kāi)發(fā)環(huán)境，內核支持開(kāi)源操作系統Linux。

在開(kāi)發(fā)階段，建議配合核心板配套的評估套件 MYD-YT507H 來(lái)加速開(kāi)發(fā)。

評估套件的詳細信息請訪(fǎng)問(wèn)：http://www.myir-tech.com/product

2．實(shí)時(shí)內核設計

實(shí)時(shí)補丁我們選擇RT-Preempt來(lái)實(shí)現。

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(huì )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(dòng)逐一檢查rej文件，逐個(gè)修改

難點(diǎn)：

zram驅動(dòng)，sdk中源碼引用自5.x版本驅動(dòng)，需要找5.10左右RT補丁參考

thread_info.h文件中手動(dòng)將PREEMPT_LAZY宏改序號、宏名字

問(wèn)題點(diǎn)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(gè)中斷是系統核心timer服務(wù)，至關(guān)重要。其通過(guò)request_percpu_irq注冊中斷isr，并不是常規request_irq或request_thread_irq，無(wú)法線(xiàn)程化。

繼續分析崩潰調用棧，在崩潰前最后的操作為cpufreq_cpu_get，通過(guò)分析其源碼，基本找到__account_system_time函數中調用了cpufreq_acct_update_power，其中又調用了rt_spin_lock函數導致崩潰。

通過(guò)分析cpufreq_acct_update_power函數，發(fā)現通過(guò)宏定義：CONFIG_CPU_FREQ_TIMES可以屏蔽該函數，進(jìn)而不調用rt_spin_lock。

經(jīng)測試，在menuconfig中，屏蔽CONFIG_CPU_FREQ_TIMES后，系統能正常啟動(dòng)到login環(huán)節。

解決方法：

drivers/cpufreq/Kconfig中針對CPU_FREQ_TIMES設置與PREEMPT_RT_BASE的互斥。

在buildroot下面打開(kāi)相關(guān)測試，根據下面描述打開(kāi)rt-tests工具即可，打開(kāi)測試工具測試步驟打開(kāi)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

（如不禁用cpufreq調頻功能，系統會(huì )因動(dòng)態(tài)調頻產(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&內存滿(mǎn)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(mǎn)載測試

數據對比：

圖表 數據信息

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(pán)）。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(hù)可根據需求自行選擇合適的型號。

圖 MYC-YT507H核心板

 MYC-YT507H主要參數

核心板主要參數

4.1. MYD-YT507H外設接口資源主要參數

表開(kāi)發(fā)板外設接口資源主要參數