실시간 OS를 Raspberry Pi 3의 64비트 모드로 마이그레이션

실시간 OS는 TOPPERS/FMP 코어https://www.toppers.jp를 사용합니다.
Zynq Cortex-A53AArch64를 바탕으로 Raspberry Pi3 Cortex-A53AArch64에 이식합니다.
소스 코드는 아래에 있습니다.
https://github.com/YujiToshinaga/RPi64Toppers

개요

TOPPERS/FMP 코어 이식https://www.toppers.jp

Raspberry Pi3의 ARMv8AArch64 모드에서 작업

4코어 멀티코어 작동

캐시, MMU는 ON

코어당 ARM Generic Timer

Raspberry Pi를 사용하는 Mini UART

이상 레벨 3(EL3)로 안내하고 이상 레벨 1 비안전(EL1NS)으로 커널 동작

우선 순위 하드웨어 기능이 중단되지 않아 소프트웨어 시뮬레이션으로 재현

QEMU(에뮬레이터)를 사용하는 무실기 동작도 가능합니다.
https://qiita.com/toshinaga/items/1af5948b45d62cc20509
디버깅 용도로 실행 파일을 불러오는 도구도 제공합니다.
https://qiita.com/toshinaga/items/4b38a2e21f559d273f09
제한

프로세서 간 중단, 작업 마이그레이션 등 핵심 간 처리 비동작
AArch64 모드에서는 코어 간 중단을 일으키지 못하는 이유를 알 수 없습니다...(2017/09/11 해결 완료)

중단 우선 순위 개념이 설치되지 않음(2017/09/11 설치됨)

필요한 기재

Raspberry Pi3+ 전원 공급 장치

microSD 카드 + 카드 리더기
FAT32 포맷된 microSD 카드를 준비하십시오.
몇 십 조 정도의 여유가 있으면 충분하다.

USB 직렬 변환 케이블
직렬 콘솔을 통해 통신할 수 있습니다.
TTL-232R-3V3 사용

PC(Windows/Linux 모두 가능)
구축 및 작업에 사용됩니다.

개발 환경의 구축

컴파일러
다음은 자유 ARMv8AArch64용 컴파일러입니다.
https://www.linaro.org/downloads/
Version이 사용됩니다gcc-linaro-6.3.1-2017.02-xxx_aarch64-elf.
xxx는 PC 환경에 따라 적합한 것을 선택합니다.
다운로드 후 적당한 곳으로 펼친 후 다음은path를 통과합니다.<解凍したディレクトリ>/gcc-linaro-6.3.1-2017.02-xxx_aarch64-elf/bin

구성기
아래에서 설정기를 시작합니다.
https://www.toppers.jp/cfg-download.html

터미널 애플리케이션
직렬 콘솔을 통한 통신을 위해 Tera Term, GTKTerm 등을 미리 설치합니다.

기타 도구
아마 아래는 포장이 필요할 것 같습니다.
make, perl, git, gcc-core, gcc-g++

구축

저장소를 가져오고 fmp를 사용합니다.bin을 구축합니다.

git clone https://github.com/YujiToshinaga/RPi64Toppers.git
cd RPi64Toppers/fmp
mkdir -p cfg/cfg
mv <コンフィギュレータを解凍したディレクトリ>/cfg cfg/cfg
chmod 755 cfg/cfg/cfg
mkdir build
cd build
perl ../configure -T rpi_arm64_gcc
make fmp.bin

동작 준비

SD 카드 준비

FAT32 포맷된 SD 카드 바로 아래에 다음 4개의 파일을 배치하고 Raspberry Pi를 삽입합니다.

bootcode.bin, start.elf
다음은 bootcode입니다.bin과 start.elf를 다운로드합니다.
https://github.com/raspberrypi/firmware/tree/master/boot

config.txt
저장소 RPi64 Toppers/fmp/targets/rpi_arm64_gcc/config.txt 사용

fmp.bin
구축된 fmp.bin.

사용

Serial 콘솔 연결

Raspberry Pi의 GPIO14(TXD1), GPIO15(RXD1), Ground를 각각 USB-직렬 변환 케이블의 RXD, TXD, Ground와 연결합니다.
Raspberry Pi의 피치 구성
https://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio-plus-and-raspi2/README.md
TTL-232R-3V3 사용 시
RPi 피치
연결선
TTL-232R-3V3 핀
GPIO14(TXD1)
-
Yellow(RXD)
GPIO15(RXD1)
-
Orange(TXD)
Ground
-
Ground
PC와 USB-직렬 변환 케이블을 연결하여 터미널 응용 프로그램에서 직렬 콘솔을 엽니다.
보트율은 115200bps로 설정되었다.

부팅

Raspberry Pi의 전원을 켭니다.