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RV1126B AMP 双剑合璧:Linux + RT-Thread 核间通讯实战(RPMsg)

  • 2026-10-10 19:42:24
RV1126B AMP 双剑合璧:Linux + RT-Thread 核间通讯实战(RPMsg)
痛点切入:传统方案要么用单片机做实时控制,要么用 Linux 但实时性不够,电机抖动。客户总说:"我要既能 PID 控制,又能上云看报表。"
  • 板卡: RV1126B

  • 内核 :6.1

  • 文件系统: Ubuntu / buildroot

  • MCU 端 :RT-Thread

1、rpmsg 点灯案例说明

目标:Linux 侧 A 核(Master,AP0)与 MCU 侧 M 核(Remote)走 RPMsg 做控制消息互通。

应用层控制流:

  • Linux 用户态写 1 / 0
  • RPMsg 通过共享内存传到 MCU
  • MCU 控制 LED 亮灭
Linux 用户态程序                MCU (RT-Thread)─────────────────              ────────────────输入 "1" 或 "0"    │                             │    ▼ write()                     │rpmsg_char ─────── rpmsg ────────► rpmsg_queue_recv 收到 "1"/"0"    │                             │    │                             ▼                                 解析字符:                                 '1' →  点灯                                 '0' →  灭灯                                 打印状态

2、RPMsg 协议简介

    RPMsg 是瑞芯微给多核异构系统准备的标准框架,Linux Kernel 适配 RPMsg,RTOS / Bare-metal 适配 RPMsg-Lite。它定义了 AMP 系统中核与核之间通信所用的标准二进制接口。

    RPMsg 跑在 VirtIO 之上,VirtIO 是虚拟化 IO 的通用架构,虚拟网卡、虚拟磁盘都用这套。VirtIO 里基于 VirtIO-Ring,通过共享内存实现数据发送 / 接收。vring 是单向的,一个 vring 专用于发到 Remote Core,另一个 vring 用于从 Remote Core 接收。

RPMsg 由三段组成:

  • Master Core 与 Remote Core 之间的核间中断
  • vring0、vring1
  • vdev buffer 一段共享内存

    Master 是 A 核中的 AP0 核,Remote 是 M 核。每个通信方向上都有 USED 和 AVAIL 两个缓冲区,按 RPMsg 消息格式切成一块一块,能链接成一个环。

2.1、主核到从核

流程:

  • Master Core 发送时,从 vring0(USED) 取得一块 buffer
  • 按 RPMsg 协议填充消息
  • 把处理好的 buffer 链接到 vring1(AVAIL)
  • 触发中断通知 Remote Core 待处理

2.2、从核到主核

流程:

  • 从核从 vring1(AVAIL) 取得一块 buffer
  • 按 RPMsg 协议填充消息
  • 把处理好的 buffer 链接到 vring0(USED)
  • 触发中断通知 Master Core 待处理

消息传完后,释放 buffer,等待下一笔。从核发送时与主核相反方向,共享数据放在 vdev buffer 中。

2.3、单次传输上限

    RPMsg 单次发送最大数据长度取决于 payload,SDK 里默认 512 Bytes,再加 16 Bytes 数据头,所以一次性最大数据量是 496 Bytes。需要传大块走分包,不要尝试一帧塞完。

3、Rpmsg 相关配置

3.1、Linux 端设备树

reserved-memory {/* hpmcu address */		hpmcu_reserved: hpmcu@48c02000 {			reg = <0x48c02000 0x3a000>;no-map;		};		rpmsg_reserved: rpmsg@48c3c000 {			reg = <0x48c3c000 0x10000>;no-map;		};		rpmsg_dma_reserved: rpmsg-dma@48c4c000 {			compatible = "shared-dma-pool";			reg = <0x48c4c000 0x10000>;no-map;		};	};

rpmsg 节点:

rpmsg: rpmsg@48c3c000 {    compatible = ”rockchip,rpmsg”;    mbox-names = ”rpmsg-rx”, ”rpmsg-tx”;    mboxes = <&hpmcu_mbox0 0 &hpmcu_mbox3 0>;  /* rx→mbox0, tx→mbox3 */    rockchip,vdev-nums = <1>;    rockchip,link-id = <0x03>;                      reg = <0x48c3c000 0x10000>;                 /* vring 起始地址与大小 */    memory-region = <&rpmsg_dma_reserved>;      /* 引用 vdev buffer 池 */    status = ”okay”;};

3.2、RTOS 侧内存布局

源文件:rtos/bsp/rockchip/rv1126b-mcu/link.lds。

MEMORY {    RAM (rwx) : ORIGIN = 0x48c02000, LENGTH = 0x3a000;      /* MCU 固件区 */    LINUX_RPMSG (rxw) : ORIGIN = 0x48c3c000, LENGTH = 0x20000; /* 共享 rpmsg 区(128KB) */}

    MCU 固件区与 Linux 端 reserved-memory 的 hpmcu_reserved 完全重合。LINUX_RPMSG 是共享 rpmsg 区,128KB,已经把 vring 和 vdev buffer 一起包进去。

3.3、Linux 端实现rpmsg方法有俩种

1.Linux 驱动方式(暂时未验证)

static struct rpmsg_driver tty_drv = {    .drv.name   = "rpmsg-tty",   // 必须 = MCU 端 EP_NAME    .id_table   = NULL,          // 只按名字匹配    .probe      = tty_probe,    .remove     = tty_remove,    .callback   = tty_cb,};module_rpmsg_driver(tty_drv);

2.Linux 应用层访问设备节点,该文章主要基于该方法实现。

走 /dev/rpmsg_ctrl0 动态建端点,内核需要打开两个配置:

CONFIG_RPMSG_CHAR=yCONFIG_RPMSG_CTRL=y

4、Rpmsg demo 案例

4.1、案例说明

    Cortex-A53(CPU0 / CPU1 / CPU2 / CPU3)跑 Linux 系统与 rpmsg 应用程序,MCU 核心跑 RT-Thread 程序,通过Linux 端输入 1 / 0,MCU 收到后控制 LED 亮灭。

    Linux 端通过绑定 MCU 端配置的 id 和端点名(endpoint name)实现核间通信,id 跟 name 必须在两端严格一致,否则消息进不到对端回调。

4.2、mcu 端关键代码

/* ==================== 配置 ==================== */#define MASTER_ID           ((uint32_t)0)#define REMOTE_ID           ((uint32_t)3)#define MY_ENDPOINT_NAME    "rpmsg-mcu0-test"#define MY_ENDPOINT_ID      0x3004U/* LED 引脚名 (按实际硬件修改, 如 P0.6 = GPIO0_A6) */#define LED_PIN_NAME        "P5.16"/* ==================== 共享内存 ==================== */extern uint32_t __linux_share_rpmsg_start__[];#define SHMEM_BASE  ((uint32_t)&__linux_share_rpmsg_start__[0])
/* ==================== 初始化 ==================== */staticintrpmsg_led_init(void){    rt_thread_t tid;    /* 1. 获取 LED 引脚号并配置为输出 */    g_led_pin = rt_pin_get(LED_PIN_NAME);    if (g_led_pin < 0) {        rt_kprintf("[MCU] LED 引脚 %s 获取失败!\n", LED_PIN_NAME);        return -1;    }    rt_pin_mode(g_led_pin, PIN_MODE_OUTPUT);    rt_pin_write(g_led_pin, PIN_LOW);   /* 默认熄灭 */    /* 2. 初始化 rpmsg */    g_inst = rpmsg_lite_remote_init(        (void *)SHMEM_BASE,        RL_PLATFORM_SET_LINK_ID(MASTER_ID, REMOTE_ID),        RL_NO_FLAGS);    if (!g_inst) {        rt_kprintf("[MCU] rpmsg init failed!\n");        return -1;    }    /* 3. 等待 Linux 侧 link up       作为 remote,必须等 master(Linux)先起来并建立 link 才能继续 */    rpmsg_lite_wait_for_link_up(g_inst, RL_BLOCK);    rt_kprintf("[MCU] rpmsg link up!\n");    /* 4. 队列 + 端点 */    g_queue = rpmsg_queue_create(g_inst);    g_ept = rpmsg_lite_create_ept(g_inst, MY_ENDPOINT_ID,                                   rpmsg_queue_rx_cb, g_queue);    /* 5. 广播端点 */    rpmsg_ns_announce(g_inst, g_ept, MY_ENDPOINT_NAME, RL_NS_CREATE);    rt_kprintf("[MCU] announced: %s\n", MY_ENDPOINT_NAME);    /* 6. 接收线程 */    tid = rt_thread_create("rpmsg_led", rpmsg_led_thread,                           RT_NULL, 2048, 5, 10);    if (tid) rt_thread_startup(tid);    rt_kprintf("[MCU] rpmsg LED demo init done\n");    return 0;}INIT_APP_EXPORT(rpmsg_led_init);

4.3、Linux 端关键代码

/* ==================== 配置 ==================== */#define CTRL_DEV        "/dev/rpmsg_ctrl0"#define EPT_DEV_NAME    "rpmsg-mcu0-test"/* 必须与MCU端一致 */#define EPT_DST_ADDR    0x3004              /* MCU端端点ID */staticintrpmsg_create_endpoint(void){    struct rpmsg_endpoint_info ept_info;    char ept_dev_path[64];    int ctrl_fd, ept_fd;    int ret;    ctrl_fd = open(CTRL_DEV, O_RDWR);    if (ctrl_fd < 0) {        perror("open rpmsg_ctrl");        return -1;    }    memset(&ept_info, 0, sizeof(ept_info));    strncpy(ept_info.name, EPT_DEV_NAME, sizeof(ept_info.name) - 1);    ept_info.src = RPMSG_ADDR_ANY;    ept_info.dst = EPT_DST_ADDR;   /* 指定 MCU 端点ID */    ret = ioctl(ctrl_fd, RPMSG_CREATE_EPT_IOCTL, &ept_info);    if (ret < 0) {        perror("RPMSG_CREATE_EPT_IOCTL");        close(ctrl_fd);        return -1;    }    snprintf(ept_dev_path, sizeof(ept_dev_path), "/dev/rpmsg%d", ret);    ept_fd = open(ept_dev_path, O_RDWR | O_NONBLOCK);    if (ept_fd < 0) {        perror("open rpmsg ept");        close(ctrl_fd);        return -1;    }    close(ctrl_fd);    return ept_fd;}

4.4、案例测试

    RTT 端 debug 口打印:

    Linux 内核打印,筛 rpmsg:

dmesg | grep rpmsg

    执行 Linux 应用层程序后,MCU 端成功收到 1 / 0 并执行点亮 / 熄灭 LED 操作,控制流走通。

5、RTT 常用接口函数说明

RTT 侧 RPMsg-Lite 关键接口:

函数
说明
rpmsg_lite_remote_init()
RPMsg-lite remote 端初始化
rpmsg_queue_create()
RPMsg-lite 创建队列
rpmsg_lite_create_ept()
创建端点
rpmsg_queue_recv()
接收到的数据自动复制到缓冲区
rpmsg_ns_bind()
绑定 name service ept(0x35 这个 ept id 专门给 name service 用于传新通道的名字)
rpmsg_ns_announce()
声明 remote new ept name
rpmsg_lite_send()
发送消息

6、总结

    RV1126B 这条 RPMsg 链路,从 DTS 配段、link.lds 对齐、 通过打开/dev/rpmsg_ctrl 动态建端点、MCU 端 RPMsg-Lite 收消息点灯,是正常跑通了。

参考文档:《Rockchip_Developer_Guide_AMP_CN.pdf》

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