zynq 编写Linux驱动程序驱动vivado HLS的IP核

Thührer

我在使用正点原子ZYNQ7020领航者开发板写Linux驱动的时候遇到了一点问题，想发帖请教一下。
我的小项目目标是在运行着Linux的zynq开发板上实现对于给定的一个数组，每个元素乘以2。我用vivado HLS设计了这个乘法模块。模块只有一个数据端口，数组经由该端口输入，乘法后的结果也经由该端口输出。设计好这个乘法模块IP核以后放到vivado软件中进行连线，并按照教程添加其它必要的IP核，使得该硬件平台可以成功运行Linux。目前，我可以实现用该硬件平台成功在zynq上运行petalinux，我还写了一个简单的裸机应用程序让乘法运算在裸机环境下跑，也能跑成功，得到正确的结果。但是，我在教程提供的字符设备驱动框架的基础上尝试对硬件平台中那个HLS乘法模块进行驱动时，发现并没有出现输出结果。
我的驱动代码设计思路大致为：
1. 在init初始化字符设备的时候，对HLS模块的各物理地址（如控制模块是否开启、是否空闲的状态寄存器、数据端口寄存器）使用ioremap_nocache()映射到内核虚拟内存中。
2. 往一块连续的地址区域调用write函数写入数组元素作为HLS端口输入。
3. 开启HLS模块。时刻观察状态寄存器的值，一旦表示“HLS模块运行完毕”的位为1时，再次读取该端口所映射的同样的那块地址区域。（由于前面提到输入输出都经由该端口，所以输出值会覆盖原来输入的那些数据。我在裸机程序中就是这样设计的。）

结果发现，最终读取到的数据还是输入的那些数据，也就是说并没有输出数据，因为这些输入数据没有被覆盖掉。但状态寄存器的值的确能监视到发生变化，且最终确定模块已经运行完毕。为什么没有输出结果呢？
想请教一下有没有可能哪些地方我的驱动设计思路出现了问题。
谢谢！

xiaotaotao

你在裸机下能够使用说明你这个HLS的设计以及搭建的vivado硬件平台应该是没有问题的，我看你这个驱动设计的思路也是没有问题的。你说的裸机程序是指SDK程序吗？方便看下你的hls的IP跟其他模块的连接图吗？

Thührer

你好！谢谢你的回答。
是的，裸机程序是在win10的Xilinx SDK中完成，设计方式和《zynq领航者嵌入式开发指南》里面的众多例程一样。我可以用什么方式把HLS、vivado工程、裸机程序和Ubuntu下的Linux驱动程序和测试程序给你看一下？

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 10:02
你在裸机下能够使用说明你这个HLS的设计以及搭建的vivado硬件平台应该是没有问题的，我看你这个驱动设计的 ...

你好！谢谢你的回答。
是的，裸机程序是在win10的Xilinx SDK中完成，设计方式和《zynq领航者嵌入式开发指南》里面的众多例程一样。我可以用什么方式把HLS、vivado工程、裸机程序和Ubuntu下的Linux驱动程序和测试程序给你看一下？

xiaotaotao

Thührer 发表于 2020-3-13 11:39
你好！谢谢你的回答。
是的，裸机程序是在win10的Xilinx SDK中完成，设计方式和《zynq领航者嵌入式开发 ...

你截个图就行了，把HLS IP这部分的连接图 给我看看

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 10:02
你在裸机下能够使用说明你这个HLS的设计以及搭建的vivado硬件平台应该是没有问题的，我看你这个驱动设计的 ...

硬件平台和Linux驱动程序、测试程序见图片文件和附件。谢谢！

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 11:49
你截个图就行了，把HLS IP这部分的连接图 给我看看

图片中是硬件平台。

xiaotaotao

Thührer 发表于 2020-3-13 12:03
硬件平台和Linux驱动程序、测试程序见图片文件和附件。谢谢！

没看到你的图片

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 11:49
你截个图就行了，把HLS IP这部分的连接图 给我看看

图片中是硬件平台对应的地址信息。

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 11:49
你截个图就行了，把HLS IP这部分的连接图 给我看看

下面是Linux驱动的测试程序的运行结果。这些是从putty中复制粘贴过来的。

1. root@zynq_multiply_lite:~# ls
   
2. chrdev_mul.ko   chrdev_mul_APP
   
3. root@zynq_multiply_lite:~# mv * /lib/modules/4.14.0-xilinx/
   
4. root@zynq_multiply_lite:~# ls
   
5. root@zynq_multiply_lite:~# cd /lib/modules/4.14.0-xilinx/
   
6. root@zynq_multiply_lite:/lib/modules/4.14.0-xilinx# ls
   
7. chrdev_mul.ko        modules.builtin      modules.order
   
8. chrdev_mul_APP       modules.builtin.bin  modules.softdep
   
9. kernel               modules.dep          modules.symbols
   
10. modules.alias        modules.dep.bin      modules.symbols.bin
    
11. modules.alias.bin    modules.devname
    
12. root@zynq_multiply_lite:/lib/modules/4.14.0-xilinx# insmod chrdev_mul.ko
    
13. chrdev_mul: loading out-of-tree module taints kernel.
    
14. Module started...
    
15. mmap...
    
16. char device driver already loaded!
    
17. root@zynq_multiply_lite:/lib/modules/4.14.0-xilinx# ./chrdev_mul_APP /dev/mmult
    
18. Opening the char device...ib/modules/4.14.0-xilinx# ./chrdev_mul_APP /dev/mmult
    
19. Writing matrix A to kernel...
    
20. #Kernel: (float)0x3f800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9000).
    
21. #Kernel: (float)0x40000000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9010).
    
22. #Kernel: (float)0x40400000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9020).
    
23. #Kernel: (float)0x40000000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9030).
    
24. #Kernel: (float)0x40400000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9040).
    
25. #Kernel: (float)0x40800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9050).
    
26. #Kernel: (float)0x40400000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9060).
    
27. #Kernel: (float)0x40800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9070).
    
28. #Kernel: (float)0x40a00000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9080).
    
29. Writing matrix B to kernel...
    
30. #Kernel: (float)0x3f800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9090).
    
31. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90a0).
    
32. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90b0).
    
33. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90c0).
    
34. #Kernel: (float)0x3f800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90d0).
    
35. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90e0).
    
36. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab90f0).
    
37. #Kernel: (float)0x0 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9100).
    
38. #Kernel: (float)0x3f800000 was written to AXI BRAM(__iomem: 0xf0ab9110).
    
39. #in app: sending a START signal 0x1 to run HLS module.
    
40. 
    
41. 
    
42. 
    
43. #Kernel: start signal received!
    
44. Before START, register value = 4
    
45. #Kernel: After START, register value of __iomem 0xf0abb000 = 0x1
    
46. #in app: sending a query signal 0x10101010 to view HLS status.
    
47. 
    
48. 
    
49. #Kernel: in query mode
    
50. #Kernel: register value of __iomem 0xf0abb000 is 0x6
    
51. 
    
52. 
    
53. #in app: AXI_LITE reg = 0x6
    
54. 
    
55. 
    
56. #Kernel: in query mode
    
57. #Kernel: register value of __iomem 0xf0abb000 is 0x4
    
58. 
    
59. 
    
60. #in app: HLS task is done. AXI_LITE reg = 0x4
    
61. 
    
62. #in app: Deriv#Kernel: (float)0x3f800000 fetched from __iomem 0xf0ab9000.
    
63. ing result...
    
64. #Kernel: Read data successfully.
    
65. read data: 3f800000(aka. 1.000000)
    
66. #Kernel: (float)0x40000000 fetched from __iomem 0xf0ab9010.
    
67. #Kernel: Read data successfully.
    
68. read data: 40000000(aka. 2.000000)
    
69. #Kernel: (float)0x40400000 fetched from __iomem 0xf0ab9020.
    
70. #Kernel: Read data successfully.
    
71. read data: 40400000(aka. 3.000000)
    
72. #Kernel: (float)0x40000000 fetched from __iomem 0xf0ab9030.
    
73. #Kernel: Read data successfully.
    
74. read data: 40000000(aka. 2.000000)
    
75. #Kernel: (float)0x40400000 fetched from __iomem 0xf0ab9040.
    
76. #Kernel: Read data successfully.
    
77. read data: 40400000(aka. 3.000000)
    
78. #Kernel: (float)0x40800000 fetched from __iomem 0xf0ab9050.
    
79. #Kernel: Read data successfully.
    
80. read data: 40800000(aka. 4.000000)
    
81. #Kernel: (float)0x40400000 fetched from __iomem 0xf0ab9060.
    
82. #Kernel: Read data successfully.
    
83. read data: 40400000(aka. 3.000000)
    
84. #Kernel: (float)0x40800000 fetched from __iomem 0xf0ab9070.
    
85. #Kernel: Read data successfully.
    
86. read data: 40800000(aka. 4.000000)
    
87. #Kernel: (float)0x40a00000 fetched from __iomem 0xf0ab9080.
    
88. #Kernel: Read data successfully.
    
89. read data: 40a00000(aka. 5.000000)
    
90. Closing the char device...
    

复制代码

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 12:07
没看到你的图片

你好，想问一下我Linux驱动代码是哪里存在什么问题吗，我好像还是没能解决

xiaotaotao

Thührer 发表于 2020-3-13 16:43
你好，想问一下我Linux驱动代码是哪里存在什么问题吗，我好像还是没能解决

等我有时间再看看

Thührer

xiaotaotao 发表于 2020-3-13 17:40
等我有时间再看看

好啊，谢谢

heiyo

你好，你是从哪里学的驱动的编写啊？ 我看正点原子的视频里面只涉及到了很简单的驱动编写啊。