講講RK3568開發板上的多核加載流程

YY3568主板基于 Rockchip RK3568 芯片平臺，四核 64位 Cortex-A55 核，主頻最高達 2GHz，集成雙核心架構GPU以及高效能NPU，芯片性能優異。開發板功能接口豐富，多媒體性能強悍、可在物聯網、工業控制、智慧交通、輕量級人工智能等領域發揮獨特優勢。

板載有 2路DSI、1路HDMI 和 1路edp顯示接口。支持雙屏異顯輸出和4K分辨率。強大的顯示性能，并且適配了自研的7寸mipi屏和edp屏。在多屏廣告機、電子站牌、自助服務機、工業HMI等領域可發揮強大優勢以及更低的成本。

板載 2 路千兆 以太網，可通過雙網口訪問和傳輸內外網的數據。擁有WIFI/BT，PCIE 3.0接口及 SIM 座，可接 4G 通信模塊，提高網絡傳輸效率。滿足NVR、工業網關等多網口產品需求。

板載 5路 串口，能夠大大降低通信成本。2 路IIC，可接多個IIC設備。1路CAN，能夠滿足汽車電子領域需求。

板載PCIE3.0和SATA接口，支持固態硬盤M.2，SATA硬盤，可擴展大容量硬盤。

YY3568多核啟動方案

瑞芯微官方提供了4種多核軟件方案。但是啟動流程的大致方案是一致的。其方案為：

YY3568多核啟動分析

我們在風火輪科技的YY3568開發板上驗證的方案：3kernel(SMP) + 1RT-Thread。

啟動配置

多核啟動配置文件路徑：device/rockchip/rk3568/rk3568_amp_linux.its。

rk3568_amp_linux.its配置文件格式，其以設備樹的格式存在。所以操作其內容的方法可以通過操作設備樹一樣。

多核啟動主要分為兩個核心節點：

①conf節點描述：描述需要啟動那些子核心(節點：loadables)，linux內核啟動參數(節點：linux)。

②images節點描述：描述需要啟動子核心的參數，如：架構，指令集，分區首地址，核啟動延遲等。

/{
description="FITsourcefileforrockchipAMP";
#address-cells=<1>;

images{
amp3{
description="bare-mental-core3";
data=/incbin/("cpu3.bin");//打包前的固件位置，一般不需要
type="firmware";
compression="none";
arch="arm";//固件的指令架構，當前只支持arm
cpu=<0x300>;//mpidr
thumb=<0>;//0:armorthumb2;1:thumb
hyp=<0>;//0:el1/svc;1:el2/hyp
load=<0x02800000>;//內存分區起始地址
udelay=<10000>;//啟動下一個核心的延遲時間
hash{
algo="sha256";
};
};
};

configurations{
default="conf";
conf{
description="RockchipAMPimages";
rollback-index=<0x0>;
loadables="amp3";

signature{
algo="sha256,rsa2048";
padding="pss";
key-name-hint="dev";
sign-images="loadables";
};

/*-runlinuxoncpu0
*-itisbroughtupbyamp(thatrunonU-Boot)
*-itisbootentrydependsonU-Boot
*/
linux{
description="linux-os";
arch="arm64";
cpu=<0x000>;
thumb=<0>;
hyp=<0>;
udelay=<0>;
};
};
};
};

內存分區

描述了每個核心的內存起始地址以及內存分區大小。

我們采用的方案：3kernel(SMP) + 1RT-Thread，所以RT-Thread的內存位置為：CPU3_MEM_BASE=0x02800000。

# Linux + HAL/RTT形式的內存資源分區示例：
CPU0_MEM_BASE=0x03000000
CPU1_MEM_BASE=0x01800000
CPU2_MEM_BASE=0x02000000
CPU3_MEM_BASE=0x02800000
CPU0_MEM_SIZE=0x00800000
CPU1_MEM_SIZE=0x00800000
CPU2_MEM_SIZE=0x00800000
CPU3_MEM_SIZE=0x00800000

amp固件打包

RK3568的amp固件，其包含的內容：啟動配置信息(rk3568_amp_linux.its) + 從核的代碼。

它是通過mkimage將兩者打包一起的，工具路徑：device/rockchip/common/mkimage。

打包命令：mkimage -f amp.its -E -p 0xe00 amp.img，其中：

0xe00：它是its在固件的大小，如果its文件大小不足對應大小，則補0。

從核的代碼追加在其后面。

源碼分析

內核啟動流程--準備工作

RK3568的多核啟動是由uboot來管理的，所以我們主要剖析uboot的源碼。

多核啟動流程的代碼路徑：uboot/drivers/cpu/rockchip_amp.c。

多核啟動的函數入口：int amp_cpus_on(void)。

啟動核心的程序，需要提前準備4個動作：

獲取設備的啟動設備，我們YY3568目前采用的是EMMC，所以這里描述的就是EMMC設備；然后從啟動設備獲取AMP分區。

申請存放頭信息的空間，從AMP分區中獲取頭信息(即多核啟動配置信息:rk3568_amp_linux.its)；檢測its的合法性，并獲取其大小。

申請固件的內存，從AMP分區獲取從核心的內容。

通過頭部信息，解析可加載項。然后調用brought_up_all_amp()啟動所有核心。

intamp_cpus_on(void)
{
....省略

dev_desc=rockchip_get_bootdev();
....省略

if(part_get_info_by_name(dev_desc,AMP_PART,&part)

	

	內核啟動流程--加載項獲取

	核心啟動分為兩部分：Linux內核啟動部分 + 非Linux內核(RT-Thread)啟動部分。

	Linux內核啟動部分：從rk3568_amp_linux.its配置中獲取Linux節點。然后調用brought_up_amp()啟動內核。

	

	非Linux內核(RT-Thread)啟動部分：從rk3568_amp_linux.its配置中獲取loadables節點，遍歷節點成員，獲取對應的加載項的配置信息，然后調用調用brought_up_amp()啟動內核。

	

	
staticintbrought_up_all_amp(void*fit,constchar*fit_uname_cfg)
{
....省略

g_bootcpu.boot_on=1;

linux_noffset=fdt_subnode_offset(fit,conf_noffset,"linux");//①
if(linux_noffset>0){
ret=brought_up_amp(fit,linux_noffset,&g_bootcpu,1);
if(ret)
returnret;
}

for(loadables_index=0;//②
uname=fdt_stringlist_get(fit,conf_noffset,
FIT_LOADABLE_PROP,loadables_index,NULL),uname;
loadables_index++){
cpu_noffset=fit_image_get_node(fit,uname);
if(cpu_noffset

	

	內核啟動流程--核心配置參數獲取

	我們獲取了加載項節點之后，從節點中獲取其加載參數，獲取方式跟設備樹樹獲取一致。

	通過smc_cpu_on()啟動核心

	
staticintbrought_up_amp(void*fit,intnoffset,
boot_cpu_t*bootcpu,intis_linux)
{

....省略

desc=fdt_getprop(fit,noffset,"description",NULL);
cpu=fit_get_u32_default(fit,noffset,"cpu",-ENODATA);
hyp=fit_get_u32_default(fit,noffset,"hyp",0);
thumb=fit_get_u32_default(fit,noffset,"thumb",0);
entry=load=fit_get_u32_default(fit,noffset,"load",-ENODATA);
us=fit_get_u32_default(fit,noffset,"udelay",0);
boot_on=fit_get_u32_default(fit,noffset,"boot-on",1);
fit_image_get_arch(fit,noffset,&arch);
fit_image_get_type(fit,noffset,&type);
fit_image_get_data_size(fit,noffset,&data_size);
memset(&args,0,sizeof(args));

....省略

/*bootnow*/
ret=smc_cpu_on(cpu,pe_state,entry,&args,is_linux);
if(ret)
returnret;
exit:
if(us)
udelay(us);

return0;
}


	

	內核啟動流程--內核啟動

	檢測pe狀態，如果目標pe狀態是默認的arch狀態，則直接給cpu通電

	如果非Linux系統則跳轉到finish下，直接啟動啟動內核。

	如果是Linux系統需要設置啟動參數，然后再啟動內核。

	
staticintsmc_cpu_on(u32cpu,u32pe_state,u32entry,
boot_args_t*args,boolis_linux)
{
....省略

/*iftargetpestateisdefaultarchstate,powerupcpudirectly*/
if(is_default_pe_state(pe_state))
gotofinish;

ret=sip_smc_amp_cfg(AMP_PE_STATE,cpu,pe_state,0);
if(ret){
AMP_E("smcpe-state,ret=%d
",ret);
returnret;
}

/*onlylinuxneedsbootargs*/
if(!is_linux)
gotofinish;

ret=sip_smc_amp_cfg(AMP_BOOT_ARG01,cpu,args->arg0,args->arg1);
if(ret){
AMP_E("smcbootarg01,ret=%d
",ret);
returnret;
}

ret=sip_smc_amp_cfg(AMP_BOOT_ARG23,cpu,args->arg2,args->arg3);
if(ret){
AMP_E("smcbootarg23,ret=%d
",ret);
returnret;
}

finish:
ret=psci_cpu_on(cpu,entry);
if(ret){
printf("cpuupfailed,ret=%d
",ret);
returnret;
}
printf("OK
");

return0;
}


	

	多核啟動效果

	多核方案：3kernel(SMP) + 1RT-Thread，

	我們需要準備兩個串口，一個為Linux端的終端信息打?。?a href="http://www.qd573.com/tags/uart/" target="_blank">UART2），一個為RT-Thread端的終端信息打?。║ART4）

	YY3568已經將所有的串口引出，所以我們調試很方便，接線圖如下：

	

	運行效果：

	

	




	審核編輯：劉清