[bsp] phytium e2000 update (#7900 )

Co-authored-by: zhugengyu <zhugengyu@phytium.com.cn>

2023-08-02 13:27:09 +08:00

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libmetal

1. 概述

libmetal 是一个用于处理嵌入式系统中硬件访问和共享资源的库，其提供了一套简单易用的 API 接口，可以用于开发各种类型的嵌入式系统应用程序。
在本例程中，采用的APU与RPU的简称来模拟。

2. 功能

ARM 处理器可以分为两种类型：Application Processing Unit（APU）和 Real-time Processing Unit（RPU）。

APU 是系统中的主要处理器，它运行 Linux 或其他操作系统，用于执行应用程序和高层次的系统功能。APU 具有更高的性能和功能，可以支持多任务、多线程、虚拟化等复杂的应用场景。

RPU 是系统中的实时处理器，它专门用于处理实时任务和低延迟的操作，例如实时控制、数据采集和处理等。RPU 具有更低的延迟和更可靠的性能，可以保证实时任务的及时响应和稳定性。

3. 配置方法

在使用 libmetal 库时，可以针对不同的处理器核心和应用场景选择合适的 API 接口和驱动程序。例如，在 APU 上运行 Linux 操作系统时，可以使用 libmetal 提供的 Linux 驱动程序和 API 接口，以实现对硬件资源的访问和管理；而在 RPU 上运行裸机程序时，可以使用 libmetal 提供的裸机驱动程序和 API 接口，以实现对硬件资源的低延迟访问和控制。

但是本例程APU也采用裸机程序去运行。

4. 应用示例

"baremetal/example/system/amp/libmetal_test"

5. API参考设计

流程图解

5.1 用户定义

主要使用的结构体

在common文件夹的sys_init.c文件中，我们定义了三种metal_device，并对其进行了实例化，特别是shm的内存分配，需要根据实际需要进行配置。

TTC（Time-Triggered Communication）是一种基于时间触发的通信机制，用于实时系统和分布式系统中的通信和同步。在 Libmetal 库中，TTC API 提供了时间触发机制和通信机制，用于周期性地触发事件和实现处理器之间的数据共享、通信和同步等操作。
SHM（Shared Memory）是一种共享内存机制，用于在不同的处理器之间共享数据。在 Libmetal 库中，SHM API 提供了共享内存管理功能，包括创建共享内存区域、映射共享内存区域等。
IPI（Inter-Processor Interrupt）是一种处理器之间的中断机制，用于实现处理器之间的通信和同步。在 Libmetal 库中，IPI API 提供了处理器之间的中断管理功能，包括注册中断处理函数、发送中断等。

其中结构体成员 '.regions' 可以根据自己的实际需求进行定义。如果您有多个物理地址空间需要描述，可以更改sys.h文件中的METAL_MAX_DEVICE_REGIONS来扩展多个地址空间，物理地址区域可以用于地址映射和访问设备的寄存器和内存空间。

结构体成员 ' metal_bus ' 在libmetal/metal/device.c中进行实例化 struct metal_bus metal_weak metal_generic_bus，采用弱符合定义的方式，也可根据自己的需求进行修改，决定后续的设备打开参数传递，后续初始化会进行说明。

5.2 初始化

5.2.1 libmetal环境初始化

在shell下运行libmetalapu 后执行 FLibmetalSysInit() 函数：

FLibmetalSysInit -> ' metal_init(&metal_param); ' 初始化libmetal环境，首先进行log日志的打印初始化，然后执行metal_sys_init()，进行总线的注册，注意上述两个文件虽然都采用init.c的命名方式，但是其结构作用是单向依赖的关系，我们将上述metal_generic_bus的实例注册到链表中，方便后续查找打开设备。
' FRegisterMetalDevice() ' 进行设备的注册，将实例化的设备参数进行注册，将bus实例的指针指向初始化设备中的bus成员（其中static struct metal_device metal_dev_table[]与后面在实际例程中关系紧密，成员.regions是主要的操作对象）。
' FOpenMetalDevice() ' 根据bus的名字以及设备名称查找对应的内存空间以及操作，bus->ops.dev_open 可以在 metal_generic_bus实例中找到对应操作metal_generic_dev_open，直到找到并设置内存属性。

初始化完成后，我们就可以进行实例的演示。

5.2.2 构建例程（以ipi_latency_demo.c、ipi_latency_demod.c为例）

首先申明metal_device、metal_io_region的结构体指针，用于临时储存通过bus_name和设备名字查询到得设备.（环境初始化注册的metal_dev_table[]）
然后打开三种设备SHM、TTC、IPI，也可以根据需要使用部分设备，获取到已经注册的设备结构体地址.
进行中断绑定、原子标志位初始化（用于休眠等待，中断服务函数中结束休眠）和使能操作，因为本项目并未使用ipi来绑定中断控制器得地址，所以采用软中断的操作来控制中断触发和绑定。
运行measure_ipi_latency示例
中断失能，关闭打开的设备

5.2.3 关闭libmetal环境

如果不再使用libmetal环境可以使用 FLibmetalSysCleanup()关闭.

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