征程 6E/M 快速上手實(shí)戰(zhàn) Sample-IPC
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在此篇文章中，我們將深入探討 征程6X 系列核間通信（IPC-F）的基本原理，并通過(guò)示例代碼演示如何有效地使用 IPC-F 來(lái)實(shí)現(xiàn) Acore 和 Rcore 之間的高效數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)論你是剛剛接觸這個(gè)概念的新手，還是希望在 征程6X 系列上復(fù)現(xiàn) IPC 例程的開發(fā)者，都可以從中獲得有價(jià)值的見解和詳細(xì)的復(fù)現(xiàn)流程。
一、IPC模塊簡(jiǎn)述征程6X IPC（Inter-Process Communication）模塊是用于多核之間的通信，支持同構(gòu)核和異構(gòu)核之間的通信，軟件上基于 buffer-ring 進(jìn)行共享內(nèi)存的管理，硬件上基于 MailBox 實(shí)現(xiàn)核間中斷。IPCF 具有多路通道，大數(shù)據(jù)傳輸，適用多種平臺(tái)的特點(diǎn)。
1.1 硬件數(shù)據(jù)流說(shuō)明Acore 與 MCU 通過(guò)共享內(nèi)存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)，通過(guò) mailbox 中斷通知雙方。 
Acore 與 MCU 之間的核間通信，Acore 側(cè)主要使用 IPCFHAL，MCU 側(cè)使用 IPCF，其中 IPCFHAL 是基于 IPCF 封裝了一層接口，用于用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的數(shù)據(jù)傳遞。 
#Sample源碼路徑1.3.1 API 調(diào)用流程：
test/samples/platform_samples/source/S83_Sample/S83E02_Communication/ipc_sample/
hb_ipcfhal_getchan_byjson(chan_name[i], &thread_arg[i].ch, json_path)；
根據(jù) chan_name[i]解析 ipcfhal_sample_config.json 信息配置信息放入到 thread_arg[i].ch 中。
*Sample 中配置為實(shí)例3的通道0和1，實(shí)例4的通道0和1。
##Sample板端路徑為
"/app/sample/S83_Sample/S83E02_Communication/ipc_sample/testsuite/ipcfhal_sample_config.json"
##用戶自定義的ipcfhal_sample_config.json后需要將其傳輸?shù)絾伟迳?，并更?cpp中SMP_CFG_FILE路徑
*客戶 Acore 與 MCU 通信可使用實(shí)例3~10，若用戶不需要 CANHAL、規(guī)控等業(yè)務(wù)，可以自行使用 CANHAL(實(shí)例0)和規(guī)控(實(shí)例1和2)的實(shí)例。
hb_ipcfhal_init(&thread_arg[i].ch);
通過(guò)配置信息 thread_arg[i].ch 打開對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)：/dev/ipcdrv *只要有一個(gè) channel 使用就一直打開
hb_ipcfhal_config(&thread_arg[i].ch);
使用 ioctl對(duì)/dev/ipcdrv 進(jìn)行配置。
pthread_create；
每一個(gè) channel 分別創(chuàng)建一個(gè)發(fā)送和一個(gè)接收的線程，線程中進(jìn)行 IPC 讀、寫。
tx_pthread： 
hb_ipcfhal_send：使用 write對(duì)/dev/ipcdrv 寫入 tx_data。
rx_pthread： 
hb_ipcfhal_recv：使用 read 讀取/dev/ipcdrv 到 data。 
hb_ipcfhal_deinit：釋放 channel，當(dāng) channel 都被釋放則關(guān)閉設(shè)備/dev/ipcdrv。
void Ipc_MDMA_Init(Ipc_InstanceConfigType *ConfigPtr, uint32 InstanceId);
1、獲取實(shí)例和通道；
2、初始化底層驅(qū)動(dòng)；
3、清空MDMA回環(huán)內(nèi)存；
Ipc_MDMA_OpenInstance(uint32 InstanceId)；
根據(jù)實(shí)例 id 預(yù)備共享內(nèi)存并打開驅(qū)動(dòng) MailBox。
Ipc_MDMA_CheckRemoteCoreReady(uint32 InstanceId)；
根據(jù)實(shí)例 id 判斷共享內(nèi)存是否 ready；
RecvTask: IrqCallBackSample：中斷回調(diào)方式 
檢查數(shù)據(jù)的有效性（包括數(shù)據(jù)是否為空和滾動(dòng)計(jì)數(shù)器的連續(xù)性），更新計(jì)數(shù)器，并通過(guò) LogSync 打印出接受統(tǒng)計(jì)信息。
void Ipc_SamplePoll(void)：poll方式 
Ipc_MDMA_PollMsg：從共享內(nèi)存中獲取接收到的信息。
SendTask: 
根據(jù)實(shí)例和通道選擇存入 dataBuf，通過(guò) IpcTest_MdmaSend_Func 發(fā)送 data。 
Ipc_MDMA_TryGetHwResource:獲取驅(qū)動(dòng)共享內(nèi)存；
Ipc_MDMA_SendMsg：根據(jù)實(shí)例 id 寫入共享內(nèi)存。
二、Sample 使用：2.1 Acore 側(cè)：2.1.1 編譯獲取 AppSDK 包后，進(jìn)入 appuser 執(zhí)行：
*其中 hbrootfs-sdk_0.0.1.XXX_all.deb 是地平線自己的庫(kù)和頭文件，rootfs-sdk-focal_0.0.1.XXX_all.deb 是系統(tǒng)庫(kù)，aarch64-linux-hb-gcc_12.2.0_amd64.deb 是 gcc 12.2.0 工具鏈，目前在 ubuntu22.04 非 docker 環(huán)境下運(yùn)行正常。其它環(huán)境不能保證。
dpkg-deb -x rootfs-sdk*.deb ./sdk
dpkg-deb -x hbrootfs-sdk*.deb ./sdk
##移動(dòng)sdk庫(kù)路徑，本文檔放入/usr/lib中
sudo mv sdk/ /usr/lib
進(jìn)入toolchain執(zhí)行：
dpkg -x aarch64-linux-hb-gcc_12.2.0_amd64.deb ./arm-gnu-toolchain
##移動(dòng)toolchain庫(kù)路徑，本文檔放入/usr/lib中
sudo mv arm-gnu-toolchain/ /usr/lib
nano ~/.bashrc
##添加系統(tǒng)路徑
export PATH="/usr/lib/arm-gnu-toolchain/bin:$PATH"
export LD_LIBRARY_PATH="/usr/lib/arm-gnu-toolchain/lib:$LD_LIBRARY_PATH"
##
source ~/.bashrc
Sample 代碼路徑：
#Sample源碼路徑
/test/samples/platform_samples/source/S83_Sample/S83E02_Communication/ipc_sample/
復(fù)制/src 源碼(.json和.cpp)到新建文件夾 ipc 并構(gòu)建新 Makefile：
ipc
├── Makefile
└── src
├── ipcfhal_sample_config.json
└── libipcfhal_sample.cpp
Makefile:
CROSS_COMPILE = aarch64-none-linux-gnu-
OUTPUT_HBROOTFS_DIR = /usr/lib/sdk ##請(qǐng)根據(jù)用戶sdk安裝路徑修改
CXX := ${CROSS_COMPILE}g++
INC_DIR := ${OUTPUT_HBROOTFS_DIR}/usr/hobot/include
LIB_DIR := ${OUTPUT_HBROOTFS_DIR}/usr/hobot/lib
LIB_DIR += ${OUTPUT_HBROOTFS_DIR}/usr/lib/aarch64-linux-gnu
LIBS := -lhbipcfhal -lpthread -lalog -ljsoncpp
CXXFLAGS := -Wall -O2 -I$(INC_DIR)
LDFLAGS := $(addprefix -L, $(LIB_DIR)) $(LIBS)
SRC_DIR := src
TARGET := program
SRCS := $(wildcard $(SRC_DIR)/*.cpp)
OBJS := $(SRCS:.cpp=.o)
$(TARGET): $(OBJS)
$(CXX) $(CXXFLAGS) $(LDFLAGS) $^ -o $@
%.o: %.cpp
$(CXX) $(CXXFLAGS) -c $< -o $@
clean:
rm -f $(OBJS) $(TARGET)
執(zhí)行 make 完成編譯，生成的文件為./program 
在 Linux 上交叉編譯的執(zhí)行文件需要傳輸?shù)介_發(fā)板上，本文使用共享文件夾 +WinSCP 方式進(jìn)行傳輸：
將生成的可執(zhí)行文件復(fù)制到共享文件夾中： 
通過(guò)串口獲取單板 ip：*可通過(guò)-6. *單板設(shè)置ip地址設(shè)置ip 
打開 WinSCP 新建站點(diǎn)：
登錄后將 program 拖拽到/home/hobot/完成文件傳輸： 
通過(guò) ssh 或串口進(jìn)入/home/hobot/執(zhí)行：
*如使用自定義 ipcfhal_sample_config.json 則需將該文件也傳輸?shù)絾伟迳喜⑿薷?cpp 中 SMP_CFG_FILE 為正確路徑
chmod 777 program
./program
Sample 運(yùn)行時(shí) Acore 串口日志:
root@hobot:~# /app/sample/S83_Sample/S83E02_Communication/ipc_sample/bin/libipcf_hal_sample*由于 MCU 的 Sample 需要 ETAS 支持，本文暫不涉及 M 側(cè) Sample 的使用。
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:276] [channel] cpu2mcu_ins3ch0 [ins] 3 [id] 0 init success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:326] [channel] cpu2mcu_ins3ch0 [ins] 3 [id] 0 config success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:276] [channel] cpu2mcu_ins3ch1 [ins] 3 [id] 1 init success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:326] [channel] cpu2mcu_ins3ch1 [ins] 3 [id] 1 config success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:276] [channel] cpu2mcu_ins4ch0 [ins] 4 [id] 0 init success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:326] [channel] cpu2mcu_ins4ch0 [ins] 4 [id] 0 config success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:276] [channel] cpu2mcu_ins4ch1 [ins] 4 [id] 1 init success.
[INFO][hb_ipcf_hal.cpp:326] [channel] cpu2mcu_ins4ch1 [ins] 4 [id] 1 config success.
Ins[3]Ch[0] TxCnt[100]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[1] TxCnt[100]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[100]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[100]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[100]RxRollCnt[100]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[100]RxRollCnt[100]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[100]RxRollCnt[100]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[100]RxRollCnt[100]
Ins[3]Ch[0] TxCnt[200]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[1] TxCnt[200]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[200]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[200]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[200]RxRollCnt[200]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[200]RxRollCnt[200]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[200]RxRollCnt[200]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[200]RxRollCnt[200]
Ins[3]Ch[0] TxCnt[300]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[1] TxCnt[300]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[300]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[300]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[300]RxRollCnt[300]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[300]RxRollCnt[300]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[300]RxRollCnt[300]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[300]RxRollCnt[300]
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[400]RxRollCnt[400]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[400]RxRollCnt[400]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[400]RxRollCnt[400]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[400]RxRollCnt[400]
Ins[3]Ch[0] TxCnt[400]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[1] TxCnt[400]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[400]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[400]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[500]RxRollCnt[500]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[500]RxRollCnt[500]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[500]RxRollCnt[500]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[500]RxRollCnt[500]
Ins[3]Ch[0] TxCnt[500]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[1] TxCnt[500]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[500]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[500]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[600]RxRollCnt[600]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[600]RxRollCnt[600]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[600]RxRollCnt[600]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[600]RxRollCnt[600]
Ins[3]Ch[1] TxCnt[600]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] TxCnt[600]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[600]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[600]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[700]RxRollCnt[700]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[700]RxRollCnt[700]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[700]RxRollCnt[700]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[700]RxRollCnt[700]
Ins[3]Ch[1] TxCnt[700]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] TxCnt[700]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[700]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[700]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[800]RxRollCnt[800]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[800]RxRollCnt[800]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[800]RxRollCnt[800]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[800]RxRollCnt[800]
Ins[3]Ch[1] TxCnt[800]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] TxCnt[800]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[800]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[800]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] ------- RxCnt[900]RxRollCnt[900]
Ins[4]Ch[0] ------- RxCnt[900]RxRollCnt[900]
Ins[3]Ch[1] ------- RxCnt[900]RxRollCnt[900]
Ins[4]Ch[1] ------- RxCnt[900]RxRollCnt[900]
Ins[3]Ch[1] TxCnt[900]TxFailCnt[0] -------
Ins[3]Ch[0] TxCnt[900]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[1] TxCnt[900]TxFailCnt[0] -------
Ins[4]Ch[0] TxCnt[900]TxFailCnt[0] -------
[SampleEnd]Ins[3]Ch[0]TxCnt[994]TxFailCnt[0][SampleEnd]Ins[3]Ch[0]RxCnt[996]RxRollCnt[996][INFO][hb_ipcf_hal.cpp:521] [channel] cpu2mcu_ins3ch0 [ins] 3 [id] 0 deinit success.
[SampleEnd]Ins[3]Ch[1]TxCnt[995]TxFailCnt[0][SampleEnd]Ins[3]Ch[1]RxCnt[997]RxRollCnt[997][INFO][hb_ipcf_hal.cpp:521] [channel] cpu2mcu_ins3ch1 [ins] 3 [id] 1 deinit success.
[SampleEnd]Ins[4]Ch[0]TxCnt[996]TxFailCnt[0][SampleEnd]Ins[4]Ch[0]RxCnt[998]RxRollCnt[998][INFO][hb_ipcf_hal.cpp:521] [channel] cpu2mcu_ins4ch0 [ins] 4 [id] 0 deinit success.
[SampleEnd]Ins[4]Ch[1]TxCnt[997]TxFailCnt[0][SampleEnd]Ins[4]Ch[1]RxCnt[999]RxRollCnt[999][INFO][hb_ipcf_hal.cpp:521] [channel] cpu2mcu_ins4ch1 [ins] 4 [id] 1 deinit success.
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