STM32MP1 완전 정복 퀘스트 챌린지 - 콘테스트

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STM32MP1으로 배우는 A7 코어와 M4 코어 RPMSG 통신 이해하기 1

2020. 5. 28 (목) 16:44 메이슨 조회 152 좋아요 2 스크랩 0 댓글 2

개인 블로그는 처음 운영해보는데 처음 주제를 RPMSG로 정했네요. 많이들 봐주세요~!

https://studywithmason.tistory.com/3

안녕하세요! 개인블로그는 처음 운영해보는 메이슨조입니다.

e4ds MAKE 라는 곳에서 우연히 STM32MP157C-DK2 보드를 얻어서 뜻밖에도 없는 리눅스 공부를 시작하게 됬습니다.

처음 STM32MP1 보드를 봤을때 했던 생각이 나네요.

이 혼종은 뭐지? 임베디드+마이크로프로세서 라는 조합이 낮설게 느껴졌습니다.

알고보니 그냥 혼종이 아닌 꽤 재미있는 물건이였습니다.

보드 내부의 arm A7코어와 cortex-m4 코어는 Bootloader에서 부터 서로 독립적으로 부팅이 가능합니다.

정보도 서로 공유할 수 있고 M4 코어가 저전력 상태에 있는 A7 코어를 wakeup 시키는 기능도 있더군요.

이제부터 천천히 STM32MP1에 대해 알아갈려고 합니다. (그리고 잊혀지는 제 책상의 NVIDIA Jetson Nano....)

이번 포스팅에서는 A7코어와 M4코어 사이 RPMSG를 이용한 통신이 어떻게 이루어 지는지 알아볼려고 합니다.

아래 사진을 보시면 rpmsg가 대략적으로 어떻게 이루어져 있는지 알 수 있습니다.

하지만 아래 사진을 그냥보시면 무슨 소리인지 하나도 모르실 겁니다.

처음 공부할때 제 머리속에는 마치

"remote proc은 뭐고 virtio는 또 뭐지? 때려치고 싶네."

이랬습니다.

하지만 이걸 배움으로써 할 수 있는 선택지들이 너무 매력적이여서 결국은 겉핥기 식으로 배우게 되었습니다 ㅎㅎ

걱정이 드신다면 여러분 걱정마세요.

저도 한달전에 리눅스 공부를 시작한 초보입니다. 여러분도 꼭 이해 하실 수 있으실 겁니다.

이제부터 저와 함께 알아보도록 합시다. Let's get started!

출처: ST사 wiki

1. IPCC(Inter Process Communication Controller)

- 두 코어간 interrupt channel을 담당하는 controller입니다.

- Channel 1에서 6까지 있으며 Channel 1, 2, 3은 이미 rpmsg와 remoteproc을 위해 reserved되어 있습니다.

- 각 채널마다 두개의 subchannel이 있습니다.

- Sender측에서 IPCC 내부 register의 status flag를 toggle하면 그 즉시 IPCC에서 (Occupied 또는 Free) Interrupt 신호를 receiver측으로 전달합니다. Interrupt를 받은 Reciver측에서는 flag를 처리할 의무가 있습니다.

- 총 3가지 모드를 지원합니다. RPMSG의 Async Virtual UART 를 이용하기 위해서는 Full-duplex communication mode만으로도 충분합니다.

아래 사진은 STM32MP1 보드 기준 IPCC가 어떻게 구성되어 있는지 보여주고 있습니다.

출처: ST사 IPCC wiki

2. Linux Mailbox framework

- Mailbox는 linux device tree 에 등록된 node(device)입니다.

- Mailbox는 Mailbox controller와 Mailbox client로 구성되어 있습니다.

- STM32MP1보드 기준으로 controller는 IPCC이며 client는 remoteproc입니다.

- 기본적인 framwork인 만큼 client와 controller사이를 이어주는 역할만 합니다.

아래 device tree에서는 IPCC의 채널 1,2,3이 어떻게 mailbox에게 reserved 됐는지 보여주고 있습니다.

ipcc: mailbox@4c001000 {
	compatible = "st,stm32-ipcc";
	#mbox-cells = <1>;
	reg = <0x4c001000 0x400>;
	interrupts-extended = <&intc GIC_SPI 100 IRQ_TYPE_NONE>,
			      <&intc GIC_SPI 101 IRQ_TYPE_NONE>,
			      <&exti 62 1>;
	interrupt-names = "rx", "tx", "wakeup";
	clocks = <&rcc_clk IPCC>;
	wakeup-source;

        Status = "Okay";
 };

3. Linux remoteproc framwork

- remote processor의 거의 모든것을 담당하는 framwork라고 생각하시면 됩니다. (전원 끄기, 켜기, 펌웨어 교체 등등)

- M4 펌웨어에 있는 resource table(struct)에서 코어간 통신과 RAM 설정 정보를 추출하여 m4 startup initialization을 수행하게 됩니다.

- Linux mailbox framework의 client이기도 합니다.

-STM32MP1 기준으로 virtio/rpmsg driver에게 쓰이게 됩니다.