ZCU102提升-PL 协同 PS
写在开头本文正式对 ZynqMP Ultrascale+ 的重点特性—— PL 协同 PS 共同工作进行了初步探索。具体为在 PL 段烧写两个 GPIO 控制器来控制 LED 灯和五个按钮,并编写 PS段程序实现按钮通过中断来控制 LED 灯。
探索过程极其曲折,以至于笔者不得不用一张图来表达现在的心情:
Vivado准备工作
工作环境 vivado 2024.1, ubuntu 22.04.3。
创建 vivado 工程,例如叫做 ZCU102-PSPL-LED。
和 Helloworld 一样在 Block Design 对 ZynqMP 芯片初步配置。
GPIO配置
点击 + 号新增两个 GPIO
GPIO全拼叫General Purpose Input Output(通用输入输出)简称IO口也叫总线扩展器,这里我们加入的 GPIO 将可以让 PL段的 LED灯、按钮得以通过 GPIO 连接到 AXI 进而和 PS 进行交互。
GPIO 0 配置 LED 输出
Xilinx 提供的 AXI GPIO IP 核有两条通道,因此其实可以使用一个 GPI ...
ZCU102初步-使用 Petalinux 基于 BSP 构建 Linux
前言从上一篇从 0 开始构建 Linux 可以看出,有一些坑点和难点,可能最终难度上也会比较高,所以在对自定义需求不高的情况下,本篇提供一种基于 BSP 快速构建 Linux 的方式方法。
BSPBSP 即板级支持包,是定义如何支持特定硬件设备、设备组或硬件平台的信息集合。其介于底层硬件和上层软件之间,目的是为了向上层软件屏蔽下层硬件。
做个类比的话,笔者认为 .xsa 文件就归属于 BSP
使用
依旧是基于 Petaliunx 2024.1,首先在官网下载 ZCU102 BSP,其位置在 Petalinux 下载界面滚轮下滑。
BSP 使用要通过 Petalinux 来进行,因此首先激活 Petalinux 环境。source settings.sh
petalinux-create -t project -s <BSP路径>,通过此命令即可使用下载好的 BSP 创建出对应的 Petalinux 工程。
里面的 Pre-build 即为预先编译好的 images,可以直接拿去用。如果要求不高,至此就已经结束了。
如果想进行一些自定义,里面也有 viv ...
ZCU102初步-使用 PetaLinux 从 0 构建 Linux
写在开头本文介绍了使用 Petalinux 在 ZCU102 硬核上启动 Linux 的方式方法。 PetaLinux 版本为 2024.1
硬件设计参照 ZCU102初步-HelloWorld 配置硬件资源,导出 .xsa 文件,需要注意一定配好 SD Card。 本文将使用 SD Card 来 Boot Linux。而非 HelloWorld 中的 QSPI 方法。
PetaLinux介绍PetaLinux 是 Xilinx 开发出来为 FPGA 运行系统的一套懒人化工具链,其输入类似于 Vitis,为 .xsa 的硬件描述文件。其根据硬件描述文件为其生成启动 Linux 的一切程序,包括但不限于 fsbl、u-boot、linux 本体、设备树,并且将其合并为 Boot.bin,使得用户可以直接使用 Petalinux 的产物在 FPGA 开发板上启动 Linux。
使用过程
首先一定进入 PetaLinux 的用户手册查找安装对应版本的 Petalinux 所需要的环境,在不符合要求的环境上运行 PetaLinux 出现任何奇怪报错都是可能的!
笔者使用版本为 2024.1,U ...
ZCU102初步-HelloWorld
写在开头本文讲述了 Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoc ZCU102 从开箱到运行第一个程序-HelloWorld 的全部过程。
机器自检如果是初次拿到 ZCU102 这块板子,个人非常建议在使用之前按照随箱附带的手册进行自检。因为对 ZCU102 的 QSPI Flash 进行烧写后,这段位于 QSPI Flash 自检程序将会被删除。
具体操作参看手册。
Vivado 硬件设计以截止文章发表时最新的 Vivado 2024.1 为例
安装注意事项由于涉及到了后续的软件开发,所以需要安装 Vivado SDK 该工具在 Vivado 2019.2 后合并到了 Vitis 中,所以需要安装 Vitis Embedded Development。
其次,由于基于 ZCU102 开发,所以 Production Devices 中需要使用 SoCs 和 UltraScale+
笔者使用的安装如下:
创建硬件工程
打开 Vivado -> Create Project
Project Name 自行拟定
Project Type 选择 RTL Proj ...
Hyper-V HCN 配置端口映射
引入windows 开启 Hyper-V 后,会创建一个如图所示的默认虚拟 Switch 用于向虚拟机提供网络:
上图是 Hyper-V 管理器的界面,如图所示,它指示这个默认网络使用 NAT 向虚拟机提供网络,事实上,它使用的是 NAT 的丐版 —— ICS。
究竟两者有什么区别呢?在 Windows 2000 的帮助文件中 ICS 和 NAT 分别叫做 Internet 的转换连接和路由连接,其实说白了 ICS 就是 NAT 的简化版,使用 ICS 无需理解 IP 地址和路由方面的一些知识,并且提供一种局域网中使用 Windows 2000 路由器共享 Internet 的简化配置,不过 ICS 可能不允许局域网和 Internet 主机之间所有的 IP 通信,如《暗黑破坏神》一类的多玩家游戏、实时通讯及其他对等服务,如果在公用 Internet上使用专用地址或同时使用同一端口号,这些应用程序就会中止。而 NAT 的配置需要有关于IP地址和路由配置方面的知识,它的配置比 ICS 要复杂,它允许在局域网和 Internet 主机间所有的IP通信。此外,ICS 只能使用一个合法的公用I ...
编译总结感想
编译总结
课程收获161次提交记录…….在大二的时候久闻编译强度之大,终于在这一学期也是让我真正的亲身体会了一把,但回首这几个月,除了De不出Bug时那绝望的心情,我更多的时候收获的是每一次提交时的自豪与满足。每一次De出Bug、实现功能的成就感。对编译器的理解也是从一开始抓着别人问我该做什么,变成了我知道我该做什么,我写的哪里还有不足等等。这些提升都是实打实的提升。我对编译器的理解也是随着我实践的深入逐渐清晰,原来大一大二时在我眼里十分神秘的编译器也逐渐变得明朗。这种成长的感觉非常棒,足以抵消强度之大的流言。
而且,我认为大家都说编译强度大,我现在更多的倾向是他们没有合理安排自己的时间所导致的,因为我虽然提交次数很多,但我在一学期中并没有特别明显的感受到编译实验带来的时间上的压力,这是因为我对此在开学就有一定的规划,我听取了学长们的建议,结合自己的实际下定决心从开学开始开发,到国庆就完成了不带优化的编译器的实现。这让我后面的时间极其宽松,我甚至可以放着编译实验一周而去做更为急迫的事情。也因此虽然在最后我的时间也不是很充足,但我也不像很多人一样完全缺乏时间进行优化。让我得以取得了一个较 ...
Mips-编译优化总结
优化实现概览前端
函数内联中端
单赋值形式
全局代码移动
全局值编号
全局常量折叠
代数恒等变换
等价指令变换
激进死代码删除
基本块合并后端
全局寄存器图着色分配
局部寄存器OPT分配
立即数乘除优化
指令选择优化
寄存器选择优化具体优化实现函数内联实现方式函数内联有两种实现方式:
写在中端,将函数基本块插入Call的位置,删除Call语句,处理Return,变量重命名。
写在前端,在生成中间代码时如果遇到了Call节点,直接生成一遍该Call调用函数的中间代码。难点与解决方案第一种是最开始想到的方案,好处是可以插入优化后的函数,但比较大的问题是变量的重命名,处理起来比较麻烦,稍有不慎就会出错。
因此我们选择第二种方案作为解决方案,由于中间代码生成的过程本来就是在不断的创建变量、使用变量,将内联做到此处可以让其和正常的代码归一处理,只需要考虑该函数是否适合内联即可。
如图,ToIntermediate即为我在语法树生成中间代码的方法,在这里展示的是CallNode中的ToIntermediate,在这里我调用了FuncDefNode的ToIntermediate将其内联 ...
ARMv8 学习
ARMv8 初步
ARMv8 定义了两种执行状态,AArch64 和 AArch 32
AArch64 最多可以在寄存器中传递 8 个参数
AArch32 最多可以在寄存器中传递 4 个参数
ARMv8 中,执行发生在 4 个异常级别之一,异常级别决定了特权级别。
异常级别
解释
EL0
普通用户的用户程序
EL1
操作系统内核,通常说是有特权的
EL2
Hypervisor(虚拟机管理程序)
EL3
底层固件,包括安全监视器
ARMv8 也提供了两种安全状态:安全状态和非安全状态,这种保护使得普通操作系统和受信操作系统可以安全的同时运行在同一操作系统上。
ARMv8 中 EL3 的安全监视器充当普通和安全世界之间切换的网关
AArch 64 异常级别和安全状态组织形式如下
AArch 32 异常级别和安全状态组织形式如下
只能通过改变异常级别来改变执行状态。对异常的处理可能从AArch32更改为AArch64,从异常返回可能从AArch64更改为AArch32。
不能反着来是因为一个AArch32操作系统不能承载64位的应 ...
VirtualBox 系统盘无损扩容
使用 Linux 虚拟机的过程中出现了系统盘空间不足的问题,挂载了新的空间也不行,这是由于实际上并没有扩容系统盘的原因。现总结无损扩容系统盘的方法:
第一步在 VBox 里面扩容磁盘
此时打开虚拟机会发现仍然空间不足,因为新增的这部分磁盘仍然不可用。
第二步查看系统盘是哪一个,输入 df -h 查看,挂载点为根目录,即\的即为系统盘,记住它的名字
第三步
扩容分区,管理员权限下输入parted
输入print /dev/sda查看磁盘分区信息和扩容目标分区的编号
对照一下之前记住的名字和大小,就知道要扩容哪一个编号。
输入resize 对应编号,输入结束点(就是在现有结束点上加上你扩容的大小)
1234(parted)resizepart 4警告: 分区 /dev/sda4 正被使用。你确定要继续吗?是/Yes/否/No? yes 结束点? [21GB]? 30GB
此时只是扩展了分区大小,但这部分仍然没有被文件系统管理,所以仍然无法使用
第四步
扩展文件 ...
QEMU + GDB + VSCode 图形化调试
本篇以调试 rust_shyper 为例:
写在开头阅读本篇前假定您目前已有正确配置如下:
Qemu
aarch64-none-elf 交叉工具链(特别是aarch64-none-elf-gdb)
VSCode
阅读本篇前假定您目前可以正确做到如下:
make debug 无报错
make gdb 无报错
即您可以到达这个界面:
左为 make debug右为 make gdb
配置 VsCode 调试第一步
运行 VsCode,安装扩展 GDB Debug
第二步
配置 .vscode/launch.json 或者点击调试下的齿轮打开 .vscode/launch.json
内容填写格式如下
123456789101112131415161718{ // Use IntelliSense to learn about possible attributes. // Hover to view descriptions of existing attributes. // For more information, visit: ht ...