Обзор ядра Linux

Поддержка периферии в Linux

В таблице 2.1 приведены сведения о поддерживаемой периферии в Linux 4.14 для различных микросхем.

Таблица 2.1 - Поддержка периферии в Linux 4.14

Микросхема	Кодовое имя	Версия ядра Linux	UART	MFBSP-SPI	MFBSP-GPIO	MFBSP-LPORT	Ethernet
1892ВМ15Ф	МС-30SF6	Linux 4.14	➕	➖	➕	➖	➕
1892ВК016	MCT-04	Linux 4.14	➕	➖	➖	✖️	✖️
1892ВМ206	MCT-06	Linux 4.14	➕	➕	➕	➕	➕

➕ - присутствует драйвер

➖ - отсутствует драйвер

✖️ - отсутствует контроллер в микросхеме

Исходный код ядра Linux

Исходный код ядра Linux содержит:

драйверы периферии: arch/mips/multicore/*.c arch/mips/multicore/*.h файлы управления и поддержки чипов: arch/mips/include/asm/mach-multicore/*.c arch/mips/include/asm/mach-multicore/*.h файлы конфигурации: arch/mips/multicore/Kconfig.

Поддержка драйверов Linux

MFBSP SPI

MFBSP SPI может работать в режиме Master и в режиме Slave.

Далее описан алгоритм передачи данных из MFBSP-SPI0(host) в MFBSP-SPI1(Slave):

• включить поддержку spidev, установив параметр CONFIG_SPI_SPIDEV

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP0_SPI_HOST и CONFIG_MULTICORE_MFBSP1_SPI_DEVICE

• в CONFIG_CMDLINE требуется дописать параметр spidev.bufsiz со значением, равным количеству цепочек DMA, умноженным на размер одной цепочки,т.е. CONFIG_MULTICORE_SPI_DMA_COUNT_OF_CHAINS умножается на CONFIG_MULTICORE_SPI_DMA_ONE_CHAIN_SIZE. Параметр CONFIG_CMDLINE выглядит следующим образом:

  console=ttyS0,115200N8 root=/dev/ram spidev.bufsiz=163840
  

• в примере, который запускается из user-space, константу READ_FILE требуется заменить на файл, из которого программа будет считывать данные и посылать их в MFBSP-SPI1(Slave):

  #include <errno.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/wait.h>
  #include <unistd.h>
  #include <string.h>
  #include <linux/ioctl.h>
  
  #define SPI0 "/dev/spidev0.0"
  #define SPI1 "/dev/mc_spi_slave_1"
  #define READ_FILE "/etc/init.d/1024K_file"
  #define WRITE_FILE "/etc/init.d/test_spi.txt"
  
  #define GET_ONE_CHAIN_SIZE_SPI_SLAVE _IOR('r', 5, int *)
  #define GET_COUNT_OF_CHAINS_SPI_SLAVE _IOR('r', 6, int *)
  
  int file_len = 0;
  int read_pos = 0;
  int write_pos = 0;
  size_t buffer_len;
  
  /* Calculate count of symbols in file */
  int num_chars(char* path) {
        int fd_read_file;
        char filepath[100];
        off_t size;
  
        strcpy(filepath, path);
        fd_read_file = open(filepath, O_RDONLY);
        if (fd_read_file == -1) {
              printf("Could not open file %s", filepath);
              return 0;
        }
  
        off_t pos = lseek(fd_read_file, 0, SEEK_CUR);
        if (pos != (off_t)-1) {
              size = lseek(fd_read_file, 0, SEEK_END);
              lseek(fd_read_file, pos, SEEK_SET);
        }
  
        close(fd_read_file);
  
        return size;
  }
  
  int main(void) {
        int fd, fd_write_spi, fd_read_spi, fd_read_file, fd_write_file;
        char* buffer;
        int read_size;
        int write_size;
        size_t bytes_read;
        size_t bytes_write;
        int one_chain_size = 0;
        int count_of_chains = 0;
  
        file_len = num_chars(READ_FILE);
  
        fd = open(SPI1, O_RDONLY);
        if (fd == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        ioctl(fd, GET_ONE_CHAIN_SIZE_SPI_SLAVE, &one_chain_size);
        ioctl(fd, GET_COUNT_OF_CHAINS_SPI_SLAVE, &count_of_chains);
        buffer_len = one_chain_size * count_of_chains;
        buffer = (char*)malloc(buffer_len * sizeof(char));
        if (buffer == NULL) {
              printf("cannot allocate %d of memory\n", buffer_len);
              return -1;
        }
        close(fd);
  
  
        fd_write_spi = open(SPI0, O_WRONLY);
        if (fd_write_spi == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_read_spi = open(SPI1, O_RDONLY);
        if (fd_read_spi == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_read_file = open(READ_FILE, O_RDONLY);
        if (fd_read_file == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_write_file = creat(WRITE_FILE, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP);
        if (fd_write_file == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        do {
              /* Write to SPI */
              if (file_len - write_pos > buffer_len) {
                    write_size = buffer_len;
                    write_pos += buffer_len;
              } else {
                    write_size = file_len - write_pos;
                    write_pos += write_size;
              }
              memset(buffer, 0, write_size);
              bytes_read = read(fd_read_file, buffer, write_size);
              bytes_write = write(fd_write_spi, buffer, write_size);
  
              /* Read from SPI */
              if (file_len - read_pos > buffer_len) {
                    read_size = buffer_len;
                    read_pos += buffer_len;
              } else {
                    read_size = file_len - read_pos;
                    read_pos += read_size;
              }
              memset(buffer, 0, read_size);
              bytes_read = read(fd_read_spi, buffer, read_size);
              bytes_write = write(fd_write_file, buffer, read_size);
        } while (read_pos != file_len);
  
        close(fd_write_spi);
        close(fd_read_spi);
        close(fd_read_file);
        close(fd_write_file);
  
        return 0;
  }
  

• для того, чтобы убедиться, что переданный файл равен полученному файлу, можено воспользоваться утилитой diff:

  $ diff /etc/init.d/test_file /etc/init.d/test_spi.txt
  

MFBSP LPORT

MFBSP LPORT может работать в режиме Master и в режиме Slave.

Далее описан пример передачи данных из MFBSP-LPORT0(host) в MFBSP-LPORT1(Slave).

Требуется:

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP0_LPORT_HOST и CONFIG_MULTICORE_MFBSP1_LPORT_DEVICE

• в примере, который запускается из user-space, константу READ_FILE заменить на файл, из которого программа будет считывать данные и посылать их в MFBSP-LPORT1(Slave):

  #include <errno.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/wait.h>
  #include <unistd.h>
  #include <string.h>
  #include <linux/ioctl.h>
  
  #define LPORT0 "/dev/lport_0"
  #define LPORT1 "/dev/lport_1"
  #define READ_FILE "/etc/init.d/1024K_file"
  #define WRITE_FILE "/etc/init.d/test_lport.txt"
  
  #define LPORT_GET_ONE_CHAIN_SIZE _IOR('l', 7, int *)
  #define LPORT_GET_COUNT_OF_CHAINS _IOR('l', 8, int *)
  
  int file_len = 0;
  int read_pos = 0;
  int write_pos = 0;
  size_t buffer_len;
  
  /* Calculate count of symbols in file */
  int num_chars(char* path) {
        int n, c = 0;
        FILE* fp;
        char filepath[100];
  
        strcpy(filepath,path);
        fp = fopen(filepath, "r");
        if (fp == NULL) {
              printf("Could not open file %s", filepath);
              return 0;
        }
  
        for (n = getc(fp); n != EOF; n = getc(fp))
              c = c + 1;
        fclose(fp);
  
        return c;
  }
  
  int main(void) {
        int fd, fd_write_lport, fd_read_lport, fd_read_file, fd_write_file;
        char* buffer;
        int read_size;
        int write_size;
        size_t bytes_read;
        size_t bytes_write;
        int one_chain_size = 0;
        int count_of_chains = 0;
  
        file_len = num_chars(READ_FILE);
  
        fd = open(LPORT0, O_RDONLY);
        if (fd == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        ioctl(fd, LPORT_GET_ONE_CHAIN_SIZE, &one_chain_size);
        ioctl(fd, LPORT_GET_COUNT_OF_CHAINS, &count_of_chains);
        buffer_len = one_chain_size * count_of_chains;
        buffer = (char*)malloc(buffer_len * sizeof(char));
        if (buffer == NULL) {
              printf("cannot allocate %d of memory\n", buffer_len);
              return -1;
        }
        close(fd);
  
  
        fd_write_lport = open(LPORT0, O_WRONLY);
        if (fd_write_lport == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_read_lport = open(LPORT1, O_RDONLY);
        if (fd_read_lport == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_read_file = open(READ_FILE, O_RDONLY);
        if (fd_read_file == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        fd_write_file = creat(WRITE_FILE, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP);
        if (fd_write_file == -1) {
              printf("open() error\n");
              return -1;
        }
  
        do {
              /* Write to LPORT */
              if (file_len - write_pos > buffer_len) {
                    write_size = buffer_len;
                    write_pos += buffer_len;
              } else {
                    write_size = file_len - write_pos;
                    write_pos += write_size;
              }
              bytes_read = read(fd_read_file, buffer, write_size);
              bytes_write = write(fd_write_lport, buffer, write_size);
              sleep(1);
  
              /* Read from LPORT */
              if (file_len - read_pos > buffer_len) {
                    read_size = buffer_len;
                    read_pos += buffer_len;
              } else {
                    read_size = file_len - read_pos;
                    read_pos += read_size;
              }
              bytes_read = read(fd_read_lport, buffer, read_size);
              bytes_write = write(fd_write_file, buffer, read_size);
              sleep(1);
  
        } while (bytes_read != 0);
  
        close(fd_write_lport);
        close(fd_read_lport);
        close(fd_read_file);
        close(fd_write_file);
  
        return 0;
  }
  

MFBSP GPIO

В таблице 2.2 приведены сведения о подключенных к MFBSP GPIO светодиодах для различных плат

Таблица 2.2 - Доступные светодиоды

Плата	Интерфейс	Выводы
MC-30SF6EM-6U	MFBSP3	LDAT3_0-7 LACK3 LCLK3
MCT-04EM-3U	MFBSP0	LDAT0_5-7
MCT-06EM-6U	MFBSP0	LDAT0_4-7

✖️ - отсутствие светодиодов, подключенных к MFBSP GPIO

В таблице 2.3 приведено соотвествие внешнего вывода MFBSP GPIO и номера GPIO

Таблица 2.3 - Соотвествие внешнего вывода и GPIO

Внешний вывод MFBSP GPIO	GPIO
LACK	GPIO0
LCLK	GPIO1
LDAT[0:7]	GPIO[2:9]

Далее описан пример взаимодействия с MFBSP0 LDAT0_4 (GPIO6) на MCT-06EM-6U, который включает LED0.

Требуется:

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP

• включить CONFIG_MULTICORE_MFBSP0_GPIO

• Далее описаны команды взаимодействия c GPIO6 через sysfs:

  • Включаем GPIO6. 06 - MFBSP0, LDAT0_4:

    $ echo "06" > /sys/class/gpio/export
    

  • Устанавливаем направление для GPIO. Возможные варианты - out или in:

    $ echo "out" > /sys/class/gpio/gpio6/direction
    

  • Устанавливаем значение GPIO4. Возможные варианты - 1 или 0:

    $ echo "1" > /sys/class/gpio/gpio6/value
    

• Наблюдаем горящий светодиод LED0

Ethernet

Для MCT-06 включение драйвера Ethernet происходит через CONFIG_MULTICORE_ETH. Для остальных микросхем включение драйвера Ethernet происходит через CONFIG_MULTICORE_NEW_ETH_DRV.

Запуск теста Ethernet:

• на host-машине, которая находится в одной сети с target:

  $ iperf -s;
  

• на target-системе выполнить (1.2.3.4-ip-адрес host-машины):

  $ iperf -c 1.2.3.4