Petalinux2018.3でPLとDevice Treeを動的に変更する のバックアップ差分(No.2)

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[[公開メモ]]

* 再起動せずにプログラマブルロジック及び Device Tree を更新する [#m94ce4dd]

Device Tree Overlay を使うと Device Tree を更新できる~
- https://okchan08.hateblo.jp/entry/2019/02/05/000000

FPGA Region という機能を使うとプログラマブルロジックを更新できるらしい
- https://okchan08.hateblo.jp/entry/zynq-fpga_region

* Device Tree Overlay [#v5d9c94b]

[[電気回路/zynq/Device Tree Overlay]] ではまだできなかった、
configfs を用いた方法が使えるようになっているみたいだ。

** カーネル設定 [#j404620e]

[[電気回路/zynq/Petalinux2018.3によるzynq-7000ブート用SDカード作成#t9b088e3]] の続きから、

 LANG:console
 $ cd ~/petalinux/zturn-v2018.3/kernel-source
 $ make ARCH=arm menuconfig
  Device Tree and Open Firmware support  ---> 
      [*]   Device Tree overlays
      [*]   Device Tree Overlay ConfigFS interface

Petalinux からカーネルソースを取ってきた場合には
これらは元々チェックが付いていた。

** やりかた [#j424db65]

ブート直後、すでに /sys/kernel/config が使えるようになっていた。

 LANG:console
 $ mount | grep configfs
  configfs on /sys/kernel/config type configfs (rw,relatime)

あとは、

https://okchan08.hateblo.jp/entry/zynq-device_tree_overlay#ConfigFS%E3%81%AE%E6%BA%96%E5%82%99

などを参考にすればいいはず。

** dtc [#s635620b]

 LANG:console
 $ dtc --version
  Version: DTC 1.4.5
 $ dtc --help
  ...
  -@, --symbols
        Enable generation of symbols
  ...

ということで、-@ も使えるようになっていた。

シンボルを使った dts も使えるみたい。

後で試す。

* FPGA Region によるプログラマブルロジック書き換え [#qc05dbec]

** カーネル設定 [#f82da98e]

[[電気回路/zynq/Petalinux2018.3によるzynq-7000ブート用SDカード作成#t9b088e3]] の続きから、

 LANG:console
 $ cd ~/petalinux/zturn-v2018.3/kernel-source
 $ make ARCH=arm menuconfig
  Device Drivers  ---> 
      FPGA Configuration Framework  --->    
          <*> FPGA Region
          <*> Xilinx Zynq FPGA
          <*> FPGA Bridge Framework
          <*> Xilinx LogiCORE PR Decoupler

となっていれば良いらしいのだけれど、Petalinux からカーネルソースを取ってきた場合には
Petalinux からカーネルソースを取ってきた場合には
これらは元々チェックが付いているようだ。

** Device Tree 設定 [#mc0ccfe8]


** .bit ファイルを .bin ファイルに変換する [#rd04c9cc]

 LANG:console
 $ cd
 $ sudo curl https://raw.githubusercontent.com/topic-embedded-products/meta-topic/master/recipes-bsp/fpga/fpga-bit-to-bin/fpga-bit-to-bin.py -o /usr/local/bin/fpga-bit-to-bin.py
 $ sudo chown root:root /usr/local/bin/fpga-bit-to-bin.py
 $ sudo chmod a+x /usr/local/bin/fpga-bit-to-bin.py
 $ sudo mkdir -p /lib/firmware/bit.bin
 $ sudo fpga-bit-to-bin.py --flip /boot/system.bit /lib/firmware/bit.bin/system.bit.bin

** fpga region デバイス [#qd5ca1ee]

 LANG:console
 $ dtc -I dtb -O dts /boot/devicetree.dtb
  /dts-v1/;
  
  / {
          #address-cells = <0x1>;
          #size-cells = <0x1>;
          compatible = "xlnx,zynq-7000";
  
          cpus {
                ...
          };
  
          fpga-full {
                  compatible = "fpga-region";
                  fpga-mgr = <0x3>;
                  #address-cells = <0x1>;
                  #size-cells = <0x1>;
                  ranges;
          };
          ...

のように /fpga-full として定義されている。

** ロジックの書き込み [#mc0ccfe8]

 LANG:console
 $ mkdir fpga-region
 $ cd fpga-region/
 $ cat << EOT > fpga-region.dts
 > // Device Tree File for FPGA Region:   fpga_reg.dts
 > /dts-v1/;
 > /plugin/;
 > / {
 >     fragment@1 {
 >         target-path = "/fpga-full";
 >         #address-cells = <1>;
 >         #size-cells = <1>;
 >         __overlay__ {
 >             #address-cells = <1>;
 >             #size-cells = <1>;
 >             firmware-name = "bit.bin/system.bit.bin";
 >         };
 >     };
 > };
 > EOT
 $ dtc -I dts -O dtb fpga-region.dts -o fpga-region.dtbo
 $ sudo mkdir -p /sys/kernel/config/device-tree/overlays/fpga-region
 $ cat /sys/kernel/config/device-tree/overlays/fpga-region/status
  unapplied
 $ sudo cp fpga-region.dtbo /sys/kernel/config/device-tree/overlays/fpga-region/dtbo
 $ cat /sys/kernel/config/device-tree/overlays/fpga-region/status
  applied

これでできた。

標準で /fpga-full というラベルで fpga region のデバイスが宣言されているので、
そこをめがけて device tree ovelay すればいいらしい。

status に 1 を書き込む必要はなく、dtbo への書き込みだけでいい。

ただ、もう一度 dtbo へ書き込んでも DONE の LED に変化がないので、
内容を更新できているのかどうかよく分からない。

* system.dtb にシンボルを埋め込む [#fc20918e]

https://qiita.com/ikwzm/items/03d518b7c46d1ee49943#device-tree-compilerdtc-%E3%82%92%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E4%BD%BF%E3%81%86%E5%A0%B4%E5%90%88

を参考にすると、dtb にシンボルを埋め込むには dtc 1.4.2 以上でなければならないらしい。
ところが petalinux のツールチェインに含まれる dtc は古いのでシンボルに対応していない。

そこで、zynq 側に持っていってコンパイルする。

system.dtb のソースファイルは
components/plnx_workspace/device-tree/device-tree/system-top.dts
にあるのだけれど、これは C のプリプロセッサを通し #include 
を処理しないとそのままでは dtc でコンパイルできない。

https://qiita.com/ikwzm/items/b07af1a861d6f1c0fde2

を参考に、

 LANG:console
 $ which dtc
  /opt/petalinux_2018.3/tools/linux-i386/petalinux/bin/dtc
 $ dtc -v
  Version: DTC 1.4.1
 $ gcc -E -P -x assembler-with-cpp -I project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files/ components/plnx_workspace/device-tree/device-tree/system-top.dts > images/linux/system.dts
 $ sudo cp images/linux/system.dts /mnt/sdcard1/
 $ sudo cp cp components/plnx_workspace/device-tree/device-tree/system-conf.dtsi /mnt/sdcard1/
 $ sudo umount /mnt/sdcard1/

としておいて、zynq 側で

 LANG:console
 $ dtc -v
  Version: DTC 1.4.5
 $ sudo dtc -I dts -O dtb -@ -i /boot /boot/system.dts -o /boot/devicetree.dtb
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_vs_reg): Node /memory has a reg or ranges property, but no unit name
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00000000 unit name should not have leading "0x"
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00000000 unit name should not have leading 0s
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00500000 unit name should not have leading "0x"
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00500000 unit name should not have leading 0s
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00520000 unit name should not have leading "0x"
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00520000 unit name should not have leading 0s
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00fa0000 unit name should not have leading "0x"
  /boot/devicetree.dtb: Warning (unit_address_format): Node /amba/spi@e000d000/flash@0/partition@0x00fa0000 unit name should not have leading 0s
 $ dtc -O dts /boot/devicetree.dtb
  ...
         __symbols__ {
                  cpu0 = "/cpus/cpu@0";
                  cpu1 = "/cpus/cpu@1";
                  fpga_full = "/fpga-full";
                  regulator_vccpint = "/fixedregulator";
                  amba = "/amba";
                  adc = "/amba/adc@f8007100";
                  ...
  ...

警告は出るけれど何とかコンパイルできた。


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