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国产工业CPU,米尔基于全志T507-H开发板的实时性分析与测试

作者:时间:2023-02-06来源:电子产品世界收藏


本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/202302/443059.htm

1.概念

全志科技T5系列是一个高性能四核 CortexTM–A53 处理器,适用于新一代汽车市场。T5系列符合汽车 AEC – Q100 测试要求。该芯片集成四核 CortexTM–A53 CPU、G31MP2 GPU、32 位 DDR3/LPDDR3/DDR4/LRDDR4 动态随机存储器。

1675671363141806.png

MYC-YT507H基于T507-H处理器研制,具有丰富的接口资源, 拥有良好的软件开发环境,内核支持开源操作系统Linux。

在开发阶段,建议配合配套的评估套件 MYD-YT507H 来加速开发。

评估套件的详细信息请访问:http://www.myir-tech.com/product

2.实时内核设计

实时补丁我们选择RT-Preempt来实现。

1.1. 移植补丁

RT补丁官网 从RT官网下载4.9.170对应补丁

https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/start

https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/4.9/older/

image.png

把解压后的补丁放到linux4.9目录下,然后用下面命令打包即可 patch -p1 < ./patch-4.9.170-rt129.patch

image.png

由于代码有差异,会提示大量不匹配,导致补丁打入失败则用下面命令找出打入失败文件

find ./ -name "*.rej"

1675671423286718.png

手动逐一检查rej文件,逐个修改

难点:

zram驱动,sdk中源码引用自5.x版本驱动,需要找5.10左右RT补丁参考

thread_info.h文件中手动将PREEMPT_LAZY宏改序号、宏名字

1675671465959010.png

问题点1:中断上下文中调用抢占api(rt_spin_lock即mutex)导致sched异常。

分析与解决:

这个中断是系统核心timer服务,至关重要。其通过request_percpu_irq注册中断isr,并不是常规request_irq或request_thread_irq,无法线程化。

继续分析崩溃调用栈,在崩溃前最后的操作为cpufreq_cpu_get,通过分析其源码,基本找到__account_system_time函数中调用了cpufreq_acct_update_power,其中又调用了rt_spin_lock函数导致崩溃。

通过分析cpufreq_acct_update_power函数,发现通过宏定义:CONFIG_CPU_FREQ_TIMES可以屏蔽该函数,进而不调用rt_spin_lock。

经测试,在menuconfig中,屏蔽CONFIG_CPU_FREQ_TIMES后,系统能正常启动到login环节。

解决方法:

drivers/cpufreq/Kconfig中针对CPU_FREQ_TIMES设置与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下面打开相关测试,根据下面描述打开rt-tests工具即可,打开测试工具测试步骤打开RT实时测试工具,进行测试

image.png

1.2. 其他影响性能的配置

禁用CPU Freq自动调频,并设置主频为最高频率:

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

echo userspace > scaling_governor

cat saling_max_freq  > scaling_setspeed

(如不禁用cpufreq调频功能,系统会因动态调频产生极大的偶然延迟)

1675671512982740.png 

3.实时性测试

空载测试

cyclictest -p 99 -t 1 -d 100 -i 1000 -D 24h -m -a -n


图 空载测试

CPU&内存满载

cyclictest -p 99 -t 1 -d 100 -i 1000 -D 24h -m -a -n

增加压力

stress-ng --cpu 4 --cpu-method all --io 4 --vm 50 -d 5  --fork 4 --timeout 36000s


图 满载测试

数据对比:

板卡

MYD-YT507H

测试时间

120min

指令

cyclictest &stress-ng

空载

平均 8us;最大 24us

满载

平均 13us;最大 136us

图表 数据信息

4.产品介绍

 

MYC-YT507H采用SMD封装形式贴片(邮票孔+背面焊盘)。标准配置有4种产品型号。它们在存储配置、温度等方面有一些差异,客户可根据需求自行选择合适的型号。

 image.png

image.png

图 MYC-YT507H核心板

 MYC-YT507H主要参数

名称

主要参数

主控芯片系列

T5 Series

主控芯片型号

T507-H

处理器规格

4核 ARM CortexTM-A53

内存

LPDDR4 1GB/2GB

存储器

EMMC 8GB (其他容量可选)

核心板尺寸

43 x 45 x 3.5 mm(带屏蔽骨架)

接口类型

SMD贴片,邮票孔+LGA

PCB板规格

10层板设计,沉金工艺

操作系统

Linux 4.9

核心板主要参数

 

4.1. MYD-YT507H外设接口资源主要参数

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外设接口资源主要参数



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