はじめに

DuoのCPUはデュアルコア設計を採用しています。ビッグコアはLinuxシステムを、スモールコアはリアルタイムシステム（現在はFreeRTOS）を実行します。

スモールコアの使い方

コア間通信の例

Duoのビッグコアとスモールコア間の通信は、メールボックスモジュールを通じて実現されています。最新のイメージでは、ビッグコアのLinuxカーネルにメールボックスドライバが追加されています。関連機能はスモールコアのFreeRTOSコードにも実装されています。V1.0.9 または 最新イメージ でテストしてください。

ビッグコアがスモールコアを制御してLEDを点灯

この例は、ビッグコア上で動作するLinuxアプリケーションで、Linuxカーネルのメールボックスドライバを使用してスモールコアのFreeRTOSに通知し、Duoの青色LEDを制御します。LEDは最初に点灯し、3秒後に消灯します。

// 省略: C言語のサンプルコード（元の内容と同じ）

テストプログラムは duo-examples リポジトリに配置されています。初めてこのリポジトリを利用する場合は、README を参照して環境を構築し、コンパイルを完了してください。

1. 推奨コンパイル環境は Ubuntu 22.04 LTS です。
2. 依存ツールをインストールします:

   sudo apt-get install wget git make
3. duo-examples のソースコードを取得します:

   git clone https://github.com/milkv-duo/duo-examples.git --depth=1
4. コンパイル環境を準備します:

   cd duo-examples
   source envsetup.sh
5. mailbox-test ディレクトリに移動し、makeを実行します:

   cd mailbox-test
   make

コンパイルが成功したら、生成された mailbox_test テストプログラムをネットワークポートまたはUSBネットワーク（USB-NCM）経由でDuoに転送します。USBネットワークモードの場合、DuoのIPは 192.168.42.1、ユーザー名は root、パスワードは milkv です。

$ scp mailbox_test [email protected]:/root/

Duo上で mailbox_test プログラムに実行権限を付与します:

chmod +x mailbox_test

Duoのデフォルトファームウェアでは、ビッグコアのLinuxシステムがLEDの点滅を制御しており、これは起動スクリプトによって実現されています。このプログラムをテストする際は、LED点滅を担当するスクリプトを無効化する必要があります。Duoのターミナルで以下のコマンドを実行してください:

mv /mnt/system/blink.sh /mnt/system/blink.sh_backup && sync

このコマンドでLED点滅スクリプトの名前を変更します。Duoを再起動するとLEDは点滅しなくなります。

Duoのシリアルポートターミナルで ./mailbox_test テストを実行すると、以下のような出力が得られます:

[root@milkv-duo]~# ./mailbox_test 
RT: [507.950049]prvQueueISR
RT: [507.952485]recv cmd(19) from C906B, param_ptr [0x00000002]
RT: [507.958306]recv cmd(19) from C906B...send [0x00000004] to C906B
C906B: cmd.param_ptr = 0x4
RT: [511.965433]prvQueueISR
RT: [511.967867]recv cmd(19) from C906B, param_ptr [0x00000003]
RT: [511.973689]recv cmd(19) from C906B...send [0x00000004] to C906B
C906B: cmd.param_ptr = 0x3

Duoの青色LEDが最初に点灯し、その後消灯することが確認できます。

RT で始まるログはスモールコアの FreeRTOS から、C906B で始まるログはビッグコアの mailbox_test アプリケーションから出力されています。

ログを見ると、ビッグコアがLED点灯コマンドをスモールコアに送信した後、スモールコアが0x4（0x00000004）で応答し、ビッグコアも0x4を受信しています。同様に、消灯コマンド送信後もスモールコアは0x4で応答しますが、ビッグコア側で表示される値は0x3です。これは、RTOS_CMDQU_SEND_WAIT と RTOS_CMDQU_SEND の使い分けによるものです:

RTOS_CMDQU_SEND_WAIT  戻り値（ACK）を待つ
RTOS_CMDQU_SEND       戻り値なし

さらに、ビッグコアLinuxカーネルのメールボックスドライバの関連ログを確認したい場合は、以下のいずれかの方法を利用できます。

1. シリアルターミナルでカーネルログレベルを変更:

   echo 8 > /proc/sys/kernel/printk
   その後テストプログラムを実行:

   ./mailbox_test 
2. dmesg コマンドを使用

付録

関連コードのディレクトリ:

1. ビッグコアのメールボックスLinuxドライバ:

   linux_5.10/drivers/soc/cvitek/rtos_cmdqu/
2. スモールコアのFreeRTOS:

   freertos/cvitek/driver/rtos_cmdqu/include/rtos_cmdqu.h
   freertos/cvitek/task/comm/src/riscv64/