Huolong_Xenomai

介绍

Xenomai在龙芯3a5000cpu配套的火龙demo板上的微内核应用。 目前支持的CPU包括龙芯3a4000和龙芯3a5000。 配套的Linux内核版本是4.19.190，Xenomai版本是3.1.2

软件架构

​ Xenomai是inux实时性解决方案中的一种，通过在Linux的基础上添加一个RTOS内核cobalt，来提高Linux的实时性。实时内核cobalt与非实时内核Linux相结合，既能提供工业级RTOS的硬实时性能，又能利用Linux操作系统非常出色的网络和图形界面服务，在产品的开发周期和成本控制方面都有巨大优势，具体结构如下图所示。

​ 在内核空间，在标准Linux基础上添加一个实时内核Cobalt，使Cobalt在内核空间与Linux内核并存，并把标准的Linux内核作为实时内核中的一个idle进程在实时内核上调度。

​ 火龙内核有Linux内核域范围与cobalt内核域范围，两个内核管理各自范围内的应用、驱动、中断，cobalt内核优先级高于Linux内核；I-pipe优先处理高优先级域的中断，来保证高优先级域的实时性。高优先级域可以通过I-pipe 向低优先级域发送各类事件。

安装教程

1 准备工作

1.1 开发环境准备

X86交叉编译机安装Ubuntu 20.04 LTS，并开启sshd服务。

1.2 交叉编译链准备

在x86编译机上交叉编译loongarch64内核，推荐使用的gcc编译器，链接如下：

https://pan.baidu.com/s/1DRVYANor0Z5YtFtfflnSNA?pwd=yfts

将其解压缩到/opt目录后，然后设置环境变量，操作步骤如下：

$ export PATH=/opt/loongarch64-linux-gnu-2021-08-09-vector/bin:$PATH
$ export LD_LIBRARY_PATH=/opt/loongarch64-linux-gnu-2021-08-09-vector/lib:$LD_LIBRARY_PATH
$ export ARCH=loongarch CROSS_COMPILE=loongarc64-linux-gnu-
$ export CC=loongarch64-linux-gnu-gcc

1.3 源代码版本

内核获取方法如下： 目前火龙3a5000相关设备驱动已开源，Linux源代码基于4.19.190-rc3。

Xenomai源码获取： Xenomai代码下载网址：https://source.denx.de/Xenomai/xenomai/-/tags/v3.1.2 直接下载后解压缩即可。

1.4 配置和编译内核 操作步骤如下：

$ make  config-4.19.190-xenomai-tipc
$ make O=../obj_xenomai_5k menuconfig
$ make O=../obj_xenomai_5k/ -j4
$ make O=../obj_xenomai_5k/ modules_install INSTALL_MOD_PATH=../obj_xenomai_5k

编译完毕后将内核和modules拷贝到开发版对应boot目录下。 其中内核的名称是vmlinuz，modules的名称是4.19.190-xenomai。

2 编译Xenomai自带的设备驱动

为了让用户快速入手Xenomai设备驱动，Xenomai提供了了部分设备驱动的样例，其代码在drivers/xenomai目录下，读者可以通过内核的menuconfig选择需要的xenomai驱动后重新make编译生成内核模块，以Intel e1000e网卡为例。 配置选择e1000e网卡：

$ make menuconfig
  scripts/kconfig/mconf  Kconfig
  configuration written to .config

$ diff .config .config.old 
  < CONFIG_XENO_DRIVERS_NET_DRV_E1000E=m
  ---
  > # CONFIG_XENO_DRIVERS_NET_DRV_E1000E is not set

新编译内核：

$ make
  scripts/kconfig/conf  --syncconfig Kconfig
  LD      vmlinux
  SORTEX  vmlinux
  SYSMAP  System.map
  OBJCOPY arch/loongarch64/boot/Image
  GZIP    arch/loongarch64/boot/Image.gz
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 416 modules
  LD [M]  drivers/xenomai/net/drivers/e1000e/rt_e1000e.ko

将编译生成的rt_e1000e.ko拷贝到开发板。

贡献人员

该项目的开发成员列表如下：

liyuepeng@zbhlos.com

该项目的评审成员列表如下：

wangzhihao@zbhlos.com
guoxinyu@zbhlos.com