xilinx zynq RapidIO系統(tǒng)的初始化啟動(dòng)過(guò)程概述

參考

書(shū)籍《RapidIO The Embedded System Interconnect》
xilinx手冊(cè)pg007《Serial RapidIO Gen2 Endpoint v4.1 LogiCORE IP Product Guide》
Zynq-Linux移植學(xué)習(xí)筆記之14-RapidIO驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)

host初始化

直接看RapidIO的初始化，一些底層的比如物理層鏈路層之類(lèi)的不需要關(guān)心，用到了再去看，畢竟都是基于芯片或者IP來(lái)開(kāi)發(fā)。先從高層了解這個(gè)過(guò)程。

系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程概述

1. host CPU獲取引導(dǎo)代碼，啟動(dòng)，如果有兩個(gè)host，則兩者是同時(shí)啟動(dòng)的。
2. 開(kāi)始執(zhí)行系統(tǒng)探測(cè)和枚舉算法。
3. 枚舉所有器件并將相關(guān)器件信息記錄到器件數(shù)據(jù)庫(kù)，建立host和所有endpoint之間的路由。
? 計(jì)算并配置host和所有endpoint之間的最優(yōu)路徑。
? 用最優(yōu)路徑信息配置switch。
? 更新路由表。
4. 映射地址空間。

上面提到的最優(yōu)路徑，就是所謂的枚舉算法的目的，可以是最短路徑或者包含一些用戶(hù)約束。

啟動(dòng)要求

系統(tǒng)初始化之后，所有器件都會(huì)擁有一個(gè)ID，在系統(tǒng)初始化之前，按照下面設(shè)置。RapidIO系統(tǒng)應(yīng)該只有一個(gè)引導(dǎo)代碼器件。
? 設(shè)置endpoint ID為0xFF（0xFFFF）。
? 設(shè)置引導(dǎo)代碼器件ID為0xFE（0x00FE）。
? 設(shè)置host ID為0x00（0x0000）。

枚舉

枚舉過(guò)程中，將給每個(gè)endpoint分配唯一的器件ID，為了增強(qiáng)容錯(cuò)性，RapidIO系統(tǒng)可以有兩個(gè)host，經(jīng)過(guò)競(jìng)爭(zhēng)，最終只有一個(gè)host來(lái)完成枚舉，如果主機(jī)枚舉過(guò)程失敗并發(fā)生超時(shí)事件，則另一主機(jī)重新枚舉。枚舉算法根據(jù)器件ID大小設(shè)置優(yōu)先級(jí)，ID大的host競(jìng)爭(zhēng)獲勝，在枚舉同一個(gè)endpoint時(shí)會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，失敗host主動(dòng)退出枚舉，枚舉結(jié)束之后，其他主機(jī)可以通過(guò)被動(dòng)發(fā)現(xiàn)（passively discovery）收集網(wǎng)絡(luò)中的路由拓?fù)湫畔?。所以host的ID可以設(shè)置為0x00（0x0000）和0x01（0x0001），其中0x01的優(yōu)先級(jí)更高。host應(yīng)當(dāng)將自己的主機(jī)使能位置1，switch沒(méi)有這個(gè)位，當(dāng)host釋放對(duì)失敗主機(jī)的鎖定時(shí)，枚舉完成，失敗host自己檢測(cè)是否被鎖定和釋放鎖定。在開(kāi)放式（open）8位器件ID系統(tǒng)中，如果host枚舉失敗，那么失敗主機(jī)重新枚舉時(shí)，必須等待15秒。在閉合式（closed）或者16位器件ID系統(tǒng)中，超時(shí)等待時(shí)間需要設(shè)計(jì)。

Xilinx Srio IP

列舉用到的4個(gè)寄存器，詳細(xì)參考pg007。

1. Port General Control CSR，使能Master Enable。

2. Base Device ID CSR，設(shè)置器件ID，host可設(shè)為1，默認(rèn)值在vivado里設(shè)置。

3. Host Base Device ID Lock CSR，器件鎖定寄存器，復(fù)位之后，這個(gè)寄存器只能被寫(xiě)一次（之后被鎖定），配置之后如果寫(xiě)入值和寄存器值相等，則寄存器值被復(fù)位為0xFFFF，向該寄存器寫(xiě)入0xFFFF不會(huì)鎖定寄存器。

4. Maintenance Request Information Register，維護(hù)包配置寄存器，地址在0x10100，低16位用于配置目的ID，當(dāng)用IP發(fā)維護(hù)包之前，需要配置這個(gè)寄存器。

5. Processing Elements Features CAR，表示這個(gè)設(shè)備提供的功能，可以是Bridge，Memory，Processor，Switch 4種，SRIO IP支持前3種（endpoint），支持16位地址模式，可在vivado中通過(guò)GUI設(shè)置。

IDT CPS1848

1. CPS1848結(jié)構(gòu)圖，注意的是port從0到17，即0x00到0x11。

2. CPS1848路由方式，每個(gè)端口提供256個(gè)緩存來(lái)存儲(chǔ)設(shè)備路由表，還有256個(gè)緩存來(lái)存儲(chǔ)域路由表，這樣設(shè)計(jì)的目的是，在大型的系統(tǒng)里會(huì)用到域路由表，大型系統(tǒng)有很多底板，每個(gè)底板上也會(huì)有很多子板，域路由表用來(lái)選擇包被發(fā)送到哪一塊板卡，而設(shè)備路由表用來(lái)將包發(fā)送到某個(gè)處理單元（某個(gè)芯片的SRIO端口）。RIO_DOMAIN由RapidIO Domain Register寄存器確定。

3. 單播（unicast）編程，CPS1848每個(gè)端口都有自己的路由表，所以可以支持虛擬網(wǎng)絡(luò)，路由配置時(shí)，有寄存器The Route Port Select Register selects來(lái)控制路由表項(xiàng)是添加到所有端口還是某個(gè)端口。路由配置主要是三個(gè)寄存器Standard Route Table Entries Configuration destID Select CSR，Standard Route Table Entry Configuration Port Select CSR和Standard Route Table Entry Default Port CSR。

4. 多播編程，用到再說(shuō)。

5. 上面配置路由的方法是非直接方式（Indirect Programming），配置路由需要操作多次，在多（線(xiàn)程）設(shè)備的環(huán)境下要做互斥，CPS1848支持另外一種直接方式（Direct Programming）可以支持這種情況。

6. Switch Port Information CAR寄存器，這個(gè)寄存器很重要，在多個(gè)Switch互聯(lián)的系統(tǒng)里，用于確定拓?fù)潢P(guān)系。

7. Port General Control CSR寄存器，會(huì)用到DISCV位，是發(fā)現(xiàn)標(biāo)志位。

8. Port Error and Status CSR寄存器，第1位PORT_OK。

9. Host Base deviceID Lock CSR寄存器，同xilinx SRIO IP。

zynq SRIO系統(tǒng)初始化過(guò)程

1. 使能host模式。
2. 配置ID。
3. 配置CPS1848路由，使能端口收發(fā)（手冊(cè)默認(rèn)是打開(kāi)的）。
4. 鎖定host。
5. 搜索系統(tǒng)拓?fù)洹?/p>

鎖定host

1. 讀取Lock ID CSR，如果寄存器值等于host ID，則判定已經(jīng)鎖定，退出，否則進(jìn)入2。
2. 寫(xiě)入host ID，再讀取host ID，如果寄存器值大于host ID則進(jìn)入退避狀態(tài)，如果小于host ID，則已經(jīng)被鎖定（但和另一個(gè)host沖突），進(jìn)入等待退避狀態(tài)，等待另一個(gè)host退避。如果等于host ID，則鎖定成功。

搜索系統(tǒng)拓?fù)?/strong>