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ESOS 开发指南

esos系统基于rt-thread开发，跑在rcpu上，其功能包含如下两部分

  1. 配合大核完成能效管理，如调频调压、power-switch开关、系统reboot、系统休眠唤醒
  2. 配合大核完成实时任务处理，如控制电机转动、控制继电器开关等

软硬件要求​

  • K3 Com260 开发板
  • K3 Bianbu4.0 及以上版本操作系统

esos tag 与系统版本对应​

TAGBianbu 版本
k3-br-v1.0.04.0.0
k3-br-v1.0.24.0.1

下面的示例使用的是 Bianbu 4.0.0 的系统，因此选用 k3-br-v1.0.0 tag，请注意该对应关系，否则可能导致系统无法启动！

RCPU调试串口连接​

编译方式说明​

esos 固件可以通过以下两种方式编译：

  1. 在 K3 开发板上直接编译：所有代码下载、依赖安装、构建和 deb 包安装都在 K3 开发板上完成。该方式环境简单，不需要额外准备交叉编译工具链，适合快速验证和小规模修改，但编译速度相对较慢。
  2. 在 PC 上交叉编译：在 X86 Ubuntu 22.04 主机上下载源码并使用交叉编译工具链完成构建，再将生成的 esos.itb、rt24_os0_rcpu.elf、rt24_os1_rcpu.elf 拷贝到 K3 开发板上替换小核固件。该方式编译速度更快，适合日常开发和频繁调试。

如果只是简单验证源码修改，可以选择在 K3 上直接编译；如果需要进行应用开发、频繁修改代码或集成自定义工程，建议使用交叉编译方式。

在K3上直接编译​

所有操作都在 K3 开发板上完成

esos代码下载​

cd ~
git clone https://github.com/spacemit-com/esos.git
cd ~/esos
git checkout k3-br-v1.0.0
cd ~/esos/components
git clone https://github.com/spacemit-com/esos-lite.git
cd ~/esos/components/esos-lite
git checkout k3-br-v1.0.0

目录结构说明​

esos 是基于 RT-Thread 的系统源码目录，顶层目录结构说明如下：

目录/文件说明
bsp板级支持包目录，包含不同芯片、开发板和平台的移植代码、启动配置、外设驱动适配及工程配置。
componentsRT-Thread 组件目录，包含文件系统、驱动框架、FinSH、网络协议栈、C/C++ 支持、轻量组件等上层功能模块。
includeRT-Thread 内核及公共接口头文件目录，对外提供内核对象、设备框架、系统服务等 API 声明。
libcpuCPU 架构相关移植代码目录，包含 ARM、RISC-V、MIPS、x86 等不同处理器架构的上下文切换、中断、启动等底层实现。
srcRT-Thread 内核源码目录，包含线程调度、IPC、定时器、内存管理、对象管理等核心实现。
tools构建和辅助工具脚本目录，主要用于 SCons 构建、工程生成、配置处理及开发辅助功能。
documentation项目文档目录，包含编码规范、路线图、Doxygen 配置及相关说明文档。
examples示例代码目录，提供 RT-Thread 内核、组件或平台功能的使用示例。
debianDebian 打包相关目录，包含软件包控制文件、安装脚本、变更记录和打包规则。
.githubGitHub 平台相关配置目录，通常包含 CI、Issue 模板、Pull Request 模板等。
.giteeGitee 平台相关配置目录。
README.md英文项目说明文档，介绍 RT-Thread 架构、特性、目录结构和使用资源。
README_zh.md中文项目说明文档，介绍 RT-Thread 架构、特性、代码目录和开发资源。
Kconfig顶层 Kconfig 配置入口，用于系统裁剪和功能配置。
build.sh项目构建脚本。
build_top.sh顶层构建辅助脚本。
JenkinsfileJenkins 持续集成流水线配置文件。
ChangeLog.md项目变更记录文件。
LICENSE项目许可证文件。
AUTHORS项目作者或贡献者信息文件。
esos_rt24.its镜像打包相关 ITS 配置文件。
esos_rt24_sign.its带签名镜像打包相关 ITS 配置文件。
null.spacemitSpacemit 平台相关占位或配置文件。

编译安装​

sudo apt install lzop
cd ~/esos
sudo apt-get build-dep .
dpkg-buildpackage -uc -us -b

打印如下结果表示编译成功

生成的 deb 包在上级目录

安装 deb 包

cd ~/esos
dpkg -i ../bianbu-esos_1.0.0_riscv64.deb

安装完成后重启开发板即可

重启后，RCPU调试串口新增打印：

该打印主程序在：~/esos/bsp/spacemit/applications/main.c，可以修改打印的字符串内容验证固件是否替换成功

交叉编译​

建议使用 X86 Ubuntu22.04 ，用于esos代码的交叉编译

代码下载（PC上）​

cd ~
git clone https://github.com/spacemit-com/esos.git
cd ~/esos
git checkout k3-br-v1.0.0
cd ~/esos/components
git clone https://github.com/spacemit-com/esos-lite.git
cd ~/esos/components/esos-lite
git checkout k3-br-v1.0.0

编译（PC上）​

cd ~/esos

配置工具链

./build.sh config

先选1，再选0。会下载交叉编译工具链，确保网络可用，等待完成即可

配置方案

./build_top.sh config

选择1

执行编译

./build_top.sh

产物在 ../output/esos 目录下，其中rt24_os0_rcpu.elf、rt24_os1_rcpu.elf、esos.itb 是我们所需要的

把rt24_os0_rcpu.elf、rt24_os1_rcpu.elf、esos.itb拷贝到 K3 开发板的某目录，例如：

cd ~/esos/../output/esos
scp esos.itb rt24_os0_rcpu.elf rt24_os1_rcpu.elf root@10.0.91.102:~/firmware/

替换小核固件（K3 上）​

wget https://archive.spacemit.com/ros2/prebuilt/esos_sh/update_esos_from_dir.sh
bash update_esos_from_dir.sh /root/firmware

显示完成表示替换成功，如下图，此时重启开发板即可

RCPU调试串口新增打印：

该打印主程序在：~/esos/bsp/spacemit/applications/main.c，可以修改打印的字符串内容验证固件是否替换成功

程序开发说明​

  • K3 上有两个 RCPU ，其中 RCPU0 负责配合大核完成能效管理，请勿更改。一般在 RCPU1 上进行编程，完成一些实时任务。
  • 代码工程建议放在~/esos/bsp/spacemit/applications目录下，编译配置由修改~/esos/bsp/spacemit/applications/SConscript脚本实现

下面以大小核跨核通信示例来展示如何配置和编译自定义工程，使用交叉编译的方式，也可以使用直接编译的方式

下载示例代码​

在 PC 上执行

cd ~/esos/bsp/spacemit/applications
git clone https://github.com/spacemit-dev/k3-rt-rpmsg-examples.git

覆盖SConscript​

cd ~/esos/bsp/spacemit/applications
cp ./k3-rt-rpmsg-examples/SConscript ./SConscript

SConscript内容解析

Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
from building import *

cwd = GetCurrentDir()

# 根据当前板级配置选择需要参与编译的应用源码。
# os0_rcpu 使用默认 main.c。
if rtconfig.BOARD == 'os0_rcpu':
	src = [
		'main.c',
	]
	# 将 applications 当前目录加入头文件搜索路径，便于示例源码引用公共头文件。
	CPPPATH = [
		cwd,
	]
elif rtconfig.BOARD == 'os1_rcpu':
	# os1_rcpu 会同时编译传感器流、马达控制、日志上传等多个 rpmsg 示例。
	src = [
		'k3-rt-rpmsg-examples/01_sensor_stream/sensor_stream_rcpu.c',
		'k3-rt-rpmsg-examples/02_motor_control/motor_control_rcpu.c',
		'k3-rt-rpmsg-examples/03_log_upload/log_upload_rcpu.c',
		'k3-rt-rpmsg-examples/main.c',
	]
	CPPPATH = [
		cwd,
	]
else:
	# 默认路径保持通用行为：自动收集当前目录的所有 C 源文件。
	src = Glob('*.c')
	CPPPATH = [
		cwd,
	]

# -ffunction-sections 让每个函数进入独立 section，便于链接阶段按需裁剪未使用代码。
CCFLAGS = ' -c -ffunction-sections'

# 定义 Applications 构建组，供上层 SCons 构建系统统一收集和链接。
group = DefineGroup('Applications', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH, CCFLAGS = CCFLAGS)

Return('group')

rcpu0 使用默认的main.c，只是保证其编译通过即可，不加其他功能。rcpu1 则指向了编译定制化程序。在执行编译命令时，会先分别编译出 rcpu0、rcpu1的二进制程序以及不同开发板的设备树dtb，最终打包为 esos.itb。

执行交叉编译​

cd ~/esos
./build_top.sh

正常的打印如下：

编译完成后，参考：交叉编译小节-替换小核固件（K3 上），完成小核固件替换

替换完成后重启开发板，小核串口打印：

编译大核侧通信程序​

该步骤在 K3 上执行

git clone https://github.com/spacemit-dev/k3-rt-rpmsg-examples.git
cd ~/k3-rt-rpmsg-examples/01_sensor_stream
gcc -Wall -Wextra -O2 -o k3_sensor_stream k3_sensor_stream.c

执行示例​

以 rpmsg_sensor_stream 为例，其他示例使用方法可以参考 k3-rt-rpmsg-examples 下的 README

先在小核终端启动服务，执行 rpmsg_sensor_stream

大核侧执行：

cd ~/k3-rt-rpmsg-examples/01_sensor_stream
sudo ./k3_sensor_stream -n 100 -p 20

-n <count>：接收样本/日志数量（传感器、日志示例），-p <ms>：小核上报周期（传感器、日志示例）

终端打印：

示例一. 性能测试套件编译和使用​

使用交叉编译方式

下载示例代码​

在 PC 上执行

cd ~/esos/bsp/spacemit/applications
git clone https://github.com/spacemit-dev/rt-perf-test.git

覆盖SConscript​

cd ~/esos/bsp/spacemit/applications
cp ./rt-perf-test/SConscript ./SConscript

修改配置文件​

~/esos/bsp/spacemit/platform/rt24/os1_rcpu/rt24_os1_rcpu_defconfig

CONFIG_RT_TICK_PER_SECOND=100 修改为 1000

编译和替换​

按照交叉编译章节的编译、替换小核固件流程操作即可

替换成功后，小核串口打印：

执行测试​

例如执行 rtlat_perf

可以得到：

ESOS更多资源​

参考：https://www.spacemit.com/community/document/info?lang=zh&nodepath=software/SDK/buildroot/k3_buildroot/esos