openEuler RISC-V 上使用 MICA 对 MilkV-Duo 小核管理

Jerry_c · 2024 年8 月 5 日 02:59

openEuler RISC-V 上使用 MICA 对 MilkV-Duo 小核管理

演示视频效果

由于此处无法放置 gif 图片，于是给出相关链接

项目介绍

MICA

介绍 : 在一颗片上系统中部署多个OS，同时提供Linux的服务管理能力以及实时OS带来的高实时、高可靠的关键能力。
仓库链接 : mcs: The linux side's codes of openeuler embedded's mixed criticality system related feature
在 MilkV-Duo 上适配修改过的仓库链接 : mcs: The linux side's codes of openeuler embedded's mixed criticality system related feature
作用 : 在 Linux 上提供管理小核生命周期以及和小核交流

UniProton

介绍 : UniProton 是一款实时操作系统，具备极致的低时延和灵活的混合关键性部署特性，可以适用于工业控制场景，既支持微控制器 MCU，也支持算力强的多核 CPU。
仓库链接 : UniProton: A lightweight real-time operating system
在 MilkV-Duo 上适配修改过的仓库链接 : UniProton: A lightweight real-time operating system
作用 : 在 MIlkV-Duo 小核上运行，并和 MilkV-Duo 大核 Linux 交流通信

SD 卡镜像烧录

1. 镜像烧录，开箱即用

我事先准备好了可以直接烧录的镜像，镜像里面跑的是大核 openEuler RISC-V 2303 ，小核 UniProton , 可以直接使用 mica 对小核进行管理，也可以对小核镜像进行热更新

需要准备的硬件

MilkV-Duo 硬件 (64M)
至少 16G 的 SD卡
读卡器

需要准备的软件

Ubuntu 或其他发行版
oe2303 + uniproton 镜像

烧录流程

根据提供的链接，下载镜像
使用 gunzip path2img/oe2303_uniproton.img.gz 解压镜像，得到 oe2303_uniproton.img
将 SD 卡插入读卡器一端，再将读卡器插入到电脑的 USB 卡槽 [此处电脑是 Ubuntu 或其他发行版]
使用 lsblk 查看是否正确识别到 SD 卡 , 比如 /dev/sda
使用 sudo dd if=oe2303_uniproton.img of=/dev/sda bs=1M status=progress 烧录到 SD 卡中
烧录成功后，直接插入 MilkV-Duo 的 SD 卡槽，开机启动即可。
登陆系统
1. 用户名： root
2. 密码 : openEuler12#$
3. 注意：RNDIS可能不可用，因此建议使用UART连接。

2. SDK编译，自DIY

MICA 的运行并不一定需要 openEuler , 只要能够解决 mica 的软件依赖 libsysfs, libmetal, libopenamp 即可在其他发行版上运行 MICA

此前已经有很多社区的伙伴在 MilkV-Duo 上运行过其他的发行版

Arch Linux

Debian Linux

…

可根据上述的链接，利用 duo-buildroot 编译出镜像，将其他发行版跑在 MilkV-Duo 上, 然后安装软件依赖，编译 mcs 即可使用

[注 : 需要使用链接中提到的 sdk , 里面有针对 mica 的内核驱动模块和控制管理小核 UniProton 的 uni_pedestal 基座]

下面给出编译烧录openEuler 2303 + UniProton 的步骤 [ 下面的步骤参考了社区运行MilkV-Duo on openEuler 的案例，在此致谢！！]

下载 sdk [魔改后的版本]

git clone https://github.com/openeuler-riscv/duo-buildroot-sdk.git
cd duo-buildroot-sdk/

编译烧录出镜像

docker run -itd --name duodocker -v $(pwd):/home/work milkvtech/milkv-duo:latest /bin/bash
docker exec -it duodocker /bin/bash -c "cd /home/work && cat /etc/issue && ./build.sh milkv-duo"

拷贝镜像

cd ..
cp duo-buildroot-sdk/out/milkv-duo-yyyyMMdd-hhmm.img .

烧录镜像

sudo dd if=milkv-duo-yyyyMMdd-hhmm.img of=/dev/your-device bs=1M status=progress

准备替换根文件系统。由于原始镜像的根文件系统空间不足，需要重新分区。由于我们不会使用原始的根文件系统，因此简单地删除原始分区即可。
```
sudo fdisk /dev/your-device

# In fdisk
d
3
d
2
n
p
2

w

# In bash
sudo mkfs.ext4 /dev/your-device-p2
```
从这里下载已经带有 MICA 和 UniProton 的 openEuler 2303 的根文件系统

将 SD 卡的第二个分区挂到一个目录上并解压根文件系统到该目录

mkdir mnt
sudo mount /dev/your-device-p2 mnt
sudo tar -zxvf /path/to/oe2303_uniproton_rootfs.tar.gz -C mnt

取消挂载，拔出 SD 卡，安装到 MilkV-Duo上
```
sudo umount mnt
```
登陆系统
1. 用户名： root
2. 密码 : openEuler12#$
3. 注意：RNDIS可能不可用，因此建议使用UART连接。

再给出在其他发行版上使用 MICA 的大体步骤:

根据社区支持基于改动过的 sdk 成功运行其他发行版 [其中 sdk 主要是提供 mica 需要的驱动模块，修改了相关的设备树 ]
根据对应发行版的包管理工具自行下载 libsysfs, libmetal, libopenamp 或者自己根据源码编译
根据 MICA README 文档编译 MICA 项目, 能够在 Duo 上适配的 MICA 项目在这里
体验 MICA

使用 MICA 管理小核

小核生命周期管理，小核热插拔、热更新

首先抑制内核日志的打印等级，防止内核信息打印到屏幕上 , 导致信息错乱
```
echo "1 4 1 7" > /proc/sys/kernel/printk
```
检查 Client OS 的状态 , 这里可以观察到 Client OS 的状态和名字
```
mica status
```
启动 Client OS , 可以看到 uniproton 输出的一些日志信息 [如果不想要，自己可以后续热更新小核镜像的时候去掉就好了]
```
mica start uniproton
```
关闭 Client OS
```
mica stop uniproton
```

小核tty service

在执行 mica status 的时候，可以看到 Client OS 绑定的服务，比如可能会绑定 tty service 到 /dev/ttyRPMSG1 设备上
可以执行 screen 打开 Client OS 的 shell
```
screen /dev/ttyRPMSG0
```
体验 Client OS [UniProton] 的shell

小核 rpc service

暂未支持【 TODO 会在完成支持后对这部分文档进行完善】

添加自己的 service

详情请见项目 UniProton 和项目 MICA 【 TODO 会在上游仓库的 PR 合入后对这部分的文档进行完善】

在线热更新小核镜像

小核镜像在 /lib/firmware/milkvduo_uniproton.elf
小核开发详情请见 UniProton 【 TODO 在上游支持的 PR 合入后对这部分的文档进行完善】