DshanMCU-R128s2 SDK 架構與目錄結構

R128 S2 是全志提供的一款 M33(ARM)+C906(RISCV-64)+HIFI5(Xtensa) 三核異構 SoC，同時芯片內部 SIP 有 1M SRAM、8M LSPSRAM、8M HSPSRAM 以及 16M NORFLASH。

本文檔作為 R128 FreeRTOS SDK 開發指南，旨在幫助軟件開發工程師、技術支持工程師快速上手，熟悉 R128 FreeRTOS SDK 的開發流程。

SDK 架構

R128 包含 3 個核，需要編譯 M33+C906+HIFI5 共3 個核的鏡像。啟動時同時運行三個 RTOS 系統。其中 M33 與 C906 使用的是 FreeRTOS v10.4.3，從 [https://www.freertos.org/RTOS.html] 獲取，HIFI5 使用的 FreeRTOS 是根據Cadence Support 的推薦的 [https://github.com/foss?xtensa/amazon?freertos]（tag：v1.7?xtensa）版本

開發 HIFI5 需要 Cadence Xtensa 的 IDE 工具, DSP 的 XCC 工具鏈包。Cadence Xtensa 的授權 License，用于服務器代碼編譯和 Xplorer 仿真使用。 這些工具需要向 Cadence 申請授權 ，鏈接：[https://www.cadence.com/en_US/home/tools/ip/tensilica-ip/technologies.html]，Xplorer 下載鏈接：[https://www.cadence.com/en_US/home/tools/ip/tensilica-ip/sdk-download.html]

SDK 軟件框架

R128 軟件框架如上圖所示，一共4 層，分別為硬件層、內核層、組件層、應用層。

• Hardware。硬件層包括處理器、內存、存儲介質、無線網卡、總線以及外設等。
• Kernel。內核層包括FreeRTOS 核心系統、文件系統、網絡系統、BSP 驅動等。
• Component。組件層包括控制臺、多媒體、功耗管理、OTA、音頻系統、顯示系統、圖像采集等。
• APP。應用層包括各種應用demo。

SDK 目錄結構

以R128-S2芯片為例，SDK 目錄結構如下，重點目錄進行了展開處理

.
├── board               # 板級配置目錄
│   ├── common          # 公共板級配置目錄
│   │   ├── configs     # 公共板級配置
│   │   └── data        # 公共數據
│   │       ├── reserve # Wi-Fi & BT 固件
│   │       ├── secret  # 公共安全區
│   │       └── UDISK   # 公共 UDISK 分區
│   └── r128s2          # R128 S2 芯片配置目錄
│       ├── 86panel     # R128 S2 86面板開發板 板級配置目錄
│       │   ├── bin     # 86面板開發板固件，引導等bin
│       │   ├── configs # 86面板開發板配置文件，引腳復用，分區表等配置文件
│       │   │   └── ota # 86面板開發板配置文件，OTA相關配置文件
│       │   └── data    # 86面板開發板數據
│       │       ├── reserve
│       │       ├── secret
│       │       └── UDISK
│       └── module      # R128 S2 Module 模塊板級配置目錄
│           ├── bin     # R128 S2 Module 固件，引導等bin
│           ├── configs # R128 S2 Module 配置文件，引腳復用，分區表等配置文件
│           │   └── ota # R128 S2 Module 配置文件，OTA相關配置文件
│           └── data    # R128 S2 Module 數據
│               ├── reserve
│               ├── secret
│               └── UDISK
├── lichee              # 系統源碼目錄
│   ├── brandy-2.0      # 啟動相關目錄
│   │   ├── tools       # U-Boot 使用的工具鏈
│   │   └── u-boot-2018 # U-Boot 啟動代碼
│   ├── rtos            # M33/C906 FreeRTOS 系統、組件、應用
│   │   ├── arch        # 處理器架構相關代碼
│   │   │   ├── arm     # ARM 處理器初始化、中斷處理、異常處理、內存映射相關功能的實現
│   │   │   │   ├── armv8m
│   │   │   │   └── common
│   │   │   ├── common
│   │   │   └── risc-v  # RISC-V 處理器初始化、中斷處理、異常處理、內存映射相關功能的實現
│   │   │       ├── c906
│   │   │       ├── common
│   │   │       ├── includes
│   │   │       └── sun20iw2p1
│   │   ├── build       # 編譯臨時文件輸出目錄
│   │   ├── components  # 應用組件，libc、多媒體、lvgl等
│   │   │   ├── aw      # Allwinner 提供的組件
│   │   │   │   ├── blkpart
│   │   │   │   ├── bluetooth
│   │   │   │   ├── ...
│   │   │   │   └── wireless_video
│   │   │   ├── common - > ../../rtos-components
│   │   │   └── thirdparty # 第三方提供的組件
│   │   │       ├── common
│   │   │       ├── console
│   │   │       ├── ...
│   │   │       └── vfs
│   │   ├── drivers     # RTOS 驅動
│   │   │   ├── drv
│   │   │   │   ├── bluetooth
│   │   │   │   ├── ...
│   │   │   │   └── wireless
│   │   │   ├── osal
│   │   │   │   └── src
│   │   │   └── rtos-hal - > ../../rtos-hal/
│   │   ├── include     # RTOS 頭文件目錄
│   │   │   ├── arch    # 架構相關頭文件
│   │   │   │   ├── arm
│   │   │   │   └── riscv
│   │   │   ├── drivers # 驅動相關頭文件
│   │   │   ├── FreeRTOS_POSIX
│   │   │   ├── ...
│   │   │   └── sys
│   │   ├── kernel      # FreeRTOS 內核
│   │   ├── projects    # 方案工程目錄，后文有詳細介紹
│   │   ├── scripts     # 編譯腳手架腳本
│   │   └── tools       # RTOS 使用的工具鏈
│   ├── rtos-components # 公共應用組件，libc、多媒體、lvgl等
│   │   ├── aw          # Allwinner 提供的公共應用組件
│   │   └── thirdparty  # 第三方提供的公共應用組件
│   └── rtos-hal        # RTOS HAL驅動
│       ├── hal         # HAL 驅動
│       ├── include     # HAL 頭文件
│       └── tools       # HAL 相關工具
├── out                 # 打包輸出的臨時文件與最終鏡像文件
│   └── r128s2
│       └── pro
└── tools               # 用于存放打包相關的腳本、工具
├── image-file
├── scripts
├── tool
│   └── cppcheck
├── win-tools
└── xradio-tools
├── data
├── HcidumpXr
├── NLink
├── NTest
└── sdd_editor

R128 SDK 目錄結構如上所示，主要包括如下幾個關鍵目錄：

• board：板級配置目錄，用于存放芯片方案的配置文件，主要包括 env 配置、分區表配置、
  sys_config.fex 引腳復用配置等。
• lichee/brandy?2.0：主要存放uboot 等代碼。
• lichee/rtos：存放 M33/C906 FreeRTOS 系統、組件、應用。
• lichee/rtos?components：公共組件目錄。
• lichee/rtos?hal：HAL BSP 驅動目錄。用于存放各種驅動代碼。
• out：用于保存打包時輸出的臨時文件與最終鏡像文件。打包時自動生成此目錄。
• tools：工具目錄，用于存放打包相關的腳本、工具等。

lichee/rtos 目錄

lichee/rtos
├── arch        # 處理器架構相關
├── build       # 編譯臨時文件輸出目錄
├── components  # 組件
├── drivers     # 驅動
├── include
├── kernel      # FreeRTOS內核
├── projects    # 方案工程
├── scripts
└── tools       # 工具鏈

lichee/rtos 目錄主要包括arch（架構相關）、components（組件）、drivers（驅動）、include（頭文件）、kernel（內核）、projects（工程）、toos(工具鏈) 幾個目錄。

arch 目錄

arch 目錄主要放置跟SoC 架構相關的內容，每個SoC 單獨目錄管理，主要包括跟R128 處理器相關的ARCH 初始化、中斷處理、異常處理、內存映射相關功能的實現。

drivers 目錄

drivers 目錄包含R128 所需的外設驅動，主要包括各外設控制器驅動的具體實現（rtos?hal 軟連接）以及OSAL 層接口實現（osal）。

kernel 目錄

kernel 目錄主要包含FreeRTOS 的kernel 源碼，ARMv8M 的portable 源碼以及全志實現的系統功能相關代碼。

.
├── FreeRTOS
│   ├── Makefile
│   └── Source
├── FreeRTOS-orig
│   ├── License
│   ├── Makefile
│   └── Source
├── Kconfig
├── Makefile
├── objects.mk
└── Posix
├── CMakeLists.txt
├── include
├── Makefile
└── source

projects 目錄

projects 目錄下的每一個子目錄代表一個SoC 類別，每個 SoC 類別下面存放對應的方案，每個方案都有 m33 與c906 目錄，在這些目錄下面實現各處理器上第一個任務，選擇不同的 project 編譯出來的 bin 具有不同功能。每個 project 有獨立的 FreeRTOSConfig 配置。

.
├── config.h                       # 公共配置頭文件
├── Kconfig                        # Kconfig 引索文件
├── Makefile                       # Makefile
├── objects.mk                     # Makefile 構建腳本
└── r128s2                         # R128 S2 平臺方案
├── bt.lds.S                   # 藍牙協議棧等鏈接腳本
├── Makefile                   # Makefile 構建腳本
├── 86panel_c906               # 86panel 方案 C906 RISC-V 核相關文件
│   ├── defconfig              # 軟件包配置文件
│   ├── freertos.lds.S         # 鏈接腳本
│   ├── Kconfig                # Kconfig 引索文件
│   ├── Makefile               # Makefile 構建腳本
│   └── src                    # 86panel 方案 C906 RISC-V 核相關源碼
│       ├── alsa_config.c      # alsa 框架插件配置文件
│       ├── assert.c           # 斷言處理
│       ├── card_default.c     # 聲卡配置文件
│       ├── FreeRTOSConfig.h   # FreeRTOS 配置文件
│       ├── hooks.c            # FreeRTOS 相關鉤子函數配置
│       └── main.c             # FreeRTOS 程序入口
├── wlan.lds.S                 # WiFi 鏈接文件
└── xip.lds.S                  # xip 鏈接文件

Tools 目錄

這個目錄主要包含一些預編譯好的交叉編譯工具鏈，目前M33 基于GCC 8.3.1 的交叉編譯環境，C906 基于GCC 8.4.0 的交叉編譯器。

M33 編譯器

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./arm-none-eabi-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/R128-FreeRTOS/lichee/rtos/tools/gcc-arm-none-eabi-8-2019-q3-update/bin/../lib/gcc/arm-none-eabi/8.3.1/lto-wrapper
Target: arm-none-eabi
Configured with: /tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/src/gcc/configure --target=arm-none-eabi --prefix=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native --libexecdir=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/lib --infodir=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/share/doc/gcc-arm-none-eabi/info --mandir=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/share/doc/gcc-arm-none-eabi/man --htmldir=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/share/doc/gcc-arm-none-eabi/html --pdfdir=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/share/doc/gcc-arm-none-eabi/pdf --enable-languages=c,c++ --enable-plugins --disable-decimal-float --disable-libffi --disable-libgomp --disable-libmudflap --disable-libquadmath --disable-libssp --disable-libstdcxx-pch --disable-nls --disable-shared --disable-threads --disable-tls --with-gnu-as --with-gnu-ld --with-newlib --with-headers=yes --with-python-dir=share/gcc-arm-none-eabi --with-sysroot=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/install-native/arm-none-eabi --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --with-gmp=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/build-native/host-libs/usr --with-mpfr=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/build-native/host-libs/usr --with-mpc=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/build-native/host-libs/usr --with-isl=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/build-native/host-libs/usr --with-libelf=/tmp/jenkins/jenkins-GCC-8-build_toolchain_docker-594_20190704_1562200936/build-native/host-libs/usr --with-host-libstdcxx='-static-libgcc -Wl,-Bstatic,-lstdc++,-Bdynamic -lm' --with-pkgversion='GNU Tools for Arm Embedded Processors 8-2019-q3-update' --with-multilib-list=rmprofile
Thread model: single
gcc version 8.3.1 20190703 (release) [gcc-8-branch revision 273027] (GNU Tools for Arm Embedded Processors 8-2019-q3-update)

C906 RISC-V 編譯器

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=./riscv64-unknown-elf-gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/R128-FreeRTOS/lichee/rtos/tools/riscv64-elf-x86_64-20201104/bin/../libexec/gcc/riscv64-unknown-elf/8.4.0/lto-wrapper
Target: riscv64-unknown-elf
Configured with: /ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/build/../source/riscv/riscv-gcc/configure --target=riscv64-unknown-elf --with-mpc=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --with-mpfr=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --with-gmp=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/lib-for-gcc-x86_64-linux/ --prefix=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/install --disable-shared --disable-threads --enable-languages=c,c++ --with-system-zlib --enable-tls --enable-libgcctf --with-newlib --with-sysroot=/ldhome/software/toolsbuild/slave/workspace/riscv64_build_elf_x86_64/install/riscv64-unknown-elf --with-native-system-header-dir=/include --disable-libmudflap --disable-libssp --disable-libquadmath --disable-libgomp --disable-nls --src=../../source/riscv/riscv-gcc --with-pkgversion='T-HEAD RISCV Tools V1.10.2 B20201104' --enable-multilib --with-abi=lp64d --with-arch=rv64gcxthead 'CFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medany' 'CXXFLAGS_FOR_TARGET=-Os  -mcmodel=medany' CC=gcc CXX=g++
Thread model: single
gcc version 8.4.0 (T-HEAD RISCV Tools V1.10.2 B20201104)

審核編輯 黃宇