“双系统”出炉！瑞芯微RK3562J非对称AMP:Linux+RTOS/裸机

陈工-创龙科技

“非对称AMP”双系统
AMP(Asymmetric Multi-Processing)，即非对称多处理架构。“非对称AMP”双系统是指多个核心相对独立运行不同的操作系统或裸机应用程序，如Linux + RTOS/裸机，但需一个主核心来控制整个系统以及其它从核心。每个处理器核心相互隔离，拥有属于自己的内存，既可各自独立运行不同的任务，又可多个核心之间进行核间通信。

图 1 RK3562J AMP异构多核框架示意图

“非对称AMP”对工业有何意义
“系统实时性”更强
非对称AMP架构拥有更强的系统实时性，可使用固定的核心进行实时任务处理。在工业自动化控制领域中，非对称AMP架构可以兼顾复杂功能与实时性需求。AMP架构提高了系统实时性、执行效率、计算能力及响应速度。
“系统稳定性”更高
非对称AMP架构拥有更高的系统稳定性，核心之间独立且无需频繁交互数据，每个处理器核心拥有属于自己的内存，核心之间互不干扰。开发者可灵活分配任务或指定核心间通信，从而增强系统稳定性，减少崩溃风险，保障数据完整。
“系统硬件成本”更低
非对称AMP架构通过优化内部通信，仅需一套硬件电路即可实现复杂功能，显著降低系统硬件成本。其各核心能运行不同操作系统，并行处理多任务，无需额外硬件支持，高效且经济。

图 2

“非对称AMP”双系统的应用领域
随着对嵌入式系统要求的不断提高，非对称AMP架构如今已成为一种新选择，主要应用于工业领域，如工业PLC、运动控制器、机器人控制器、继电保护装置、小电流选线设备等。

图 3

RK3562J非对称AMP开发案例
本文主要介绍基于RK3562J的非对称AMP开发案例，适用开发环境如下。
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit
U-Boot：U-Boot-2017.09
Kernel：Linux-5.10.198
LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号]（基于RK3562_LINUX_SDK_RELEASE_V1.1.0_20231220）
硬件平台：创龙科技RK3562J工业评估板（TL3562-EVM）
为了简化描述，本文仅摘录部分方案功能描述与测试结果。
案例说明
案例功能：
（1）Cortex-A53(CPU0、CPU1、CPU2、CPU3)核心运行Linux系统与rpmsg_echo应用程序；Cortex-M0(MCU)核心运行RT-Thread或Baremetal程序，实现Linux端的rpmsg数据的接收与发送功能。
（2）Cortex-A53(CPU0、CPU1、CPU2)核心运行Linux系统与rpmsg_echo应用程序；Cortex-A53(CPU3)核心运行RT-Thread或Baremetal程序，实现Linux端的rpmsg数据的接收与发送功能。
案例程序流程图如下所示：

图 4

案例演示
下文以Cortex-A53(CPU0、CPU1、CPU2、CPU3)核心运行Linux系统与rpmsg_echo应用程序，Cortex-M0(MCU)核心运行Baremetal程序为例进行演示。
参考产品资料，固化案例的amp.img镜像至评估板并替换案例的评估板系统内核镜像。U-Boot启动后，将加载运行amp.img镜像，Baremetal程序的串口终端将打印程序运行信息。

图 5

执行如下命令运行Linux应用程序rpmsg_echo，发送8个rpmsg数据包至运行Baremetal程序的Cortex-M0核心，当Cortex-M0核心每收到1个rpmsg数据包就会将数据包发送回Linux端。rpmsg数据包内容为"hello there x!"（x是rpmsg数据包序号，每发送一次加1）。
Target# ./rpmsg_echo -n 8

图 6

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