Zynq+PyCoRAM(+Debian)入門

Zynq + PyCoRAM (+Debian) 入門
高前田伸也
奈良先端科学技術大学院大学情報科学研究科
E-mail: shinya_at_is_naist_jp

チュートリアルの目的
n  「Zynq+Vivado HLS入門」や「Zynq+Synthesijer入門」
と同様にZynq上でPyCoRAMで生成したIPコアを用いた
HW/SWシステムを動作させる方法を習得する
l  ZynqにIPコアを組み込みDebian Linux上から利用します
n  ターゲットボード: ZedBoard
l  ZC706なども適宜読み替えれば同様の手順で可能
n  開発環境: Ubuntu (64-bit) 14.04 LTS
n  PyCoRAMを利用するためにPythonなどが必要です
l  Linuxの利用を推奨
n  主な流れは
「Zynq+Vivado HLS入門」「Zynq+Synthesijer入門」と
にならっています
2015-03-19 Shinya T-Y, NAIST 2

ゴールのシステム構成
n  メモリコピーを行うハードウェアをARMから利用する
l  ARM上のソフトウェアでDRAM上に初期値を設定
l  IPコアがDRAMからデータを読み込み宛先領域に書き戻す
l  ARM上のソフトウェアで正しくコピーされたかどうか確認する
n  Debian Linuxを利用するリッチなシステム
l  OSによるメモリ管理が存在
l  一部メモリ領域をLinux
管理外として割り当て
mmapを介して利用
•  PL側は仮想アドレスでは
メモリアクセスできない
•  連続する物理メモリ空間を
PL側に割り当てる
PS
ARM
L1
L2
DRAM
I/F
PL
PyCoRAM IP
(memcpy)
DRAM
HP0GP0
Zynq

開発手順
n  開発環境の準備
n  PyCoRAM/Pyverilogのダウンロード
n  IPコア作成
n  Vivadoで合成
n  U-Bootのコンパイル
n  SDKでブートイメージ (BOOT.BIN) の作成
n  Linuxカーネルイメージの作成
n  Device Treeの作成
n  Debian ルートファイルシステム (rootfs) の作成
n  SDカードへの書き込み
n  Zynq+Debian上でプログラム実行
PyCoRAMによる開発
VivadoによるFPGAハードウェア開発
Linuxのビルド
実機検証

開発手順

Icarus Verilog・Python関連のインストール
n  apt-getでインストール
n  pipでjinja2（テンプレートエンジン）をインストール
sudo apt-get install iverilog gtkwave python3 python3-pip�
pip3 install jinja2�

開発手順

PyCoRAM/Pyverilogのダウンロード
n  開発用ディレクトリを作成し
そこにPyCoRAMをGitHubからダウンロード
n  PyCoRAMの中にPyverilogをダウンロードし
さらにpycoramの中にシンボリックリンクを作成
mkdir -p ~/work�
cd ~/work�
git clone https://github.com/shtaxxx/PyCoRAM.git�
cd PyCoRAM�
git clone https://github.com/shtaxxx/Pyverilog.git�
cd pycoram�
ln -s ../Pyverilog/pyverilog�
cd ../�

開発手順

memcpyをコンパイルしてみる
n  おなじみのmemcpyの例を試してみる
n  “PyCoRAM/sample/test/memcpy”へ移動しmake build
n  “pycoram_userlogic_v1_00_a”というpcore/IP-XACT
両対応のIPコアのディレクトリが作成される
n  中身が気になる方は”ctrl_thread.py”とuserlogic.vを確認
cd sample/test/memcpy�
make build�
ls�
less ctrl_thread.py�
less userlogic.v�

userlogic.v
`include "pycoram.v"�
�
`define THREAD_NAME "ctrl_thread"�
�
module userlogic # �
(�
parameter W_A = 10,�
parameter W_D = 32,�
parameter W_COMM_A = 4�
)�
(�
input CLK,�
input RST�
);�
�
reg [W_A-1:0] mem_addr;�
reg [W_D-1:0] mem_d;�
reg mem_we;�
wire [W_D-1:0] mem_q;�
�
reg [W_D-1:0] comm_d;�
reg comm_enq;�
wire comm_full;�
wire [W_D-1:0] comm_q;�
reg comm_deq;�
wire comm_empty;�
�
always @(posedge CLK) begin�
if(RST) begin�
mem_addr <= 0;�
mem_d <= 0;�
mem_we <= 0;�
comm_d <= 0;�
comm_deq <= 0;�
comm_enq <= 0;�
end else begin�
// do nothing�
mem_addr <= 0;�
mem_d <= 0;�
mem_we <= 0;�
comm_d <= 0;�
comm_deq <= 0;�
comm_enq <= 0;�
end�
end�
CoramMemory1P�
#(�
.CORAM_THREAD_NAME(`THREAD_NAME),�
.CORAM_ID(0),�
.CORAM_SUB_ID(0),�
.CORAM_ADDR_LEN(W_A),�
.CORAM_DATA_WIDTH(W_D)�
)�
inst_data_memory�
(.CLK(CLK),�
.ADDR(mem_addr),�
.D(mem_d),�
.WE(mem_we),�
.Q(mem_q)�
);�
�
CoramChannel�
#(�
.CORAM_THREAD_NAME(`THREAD_NAME),�
.CORAM_ID(0),�
.CORAM_ADDR_LEN(W_COMM_A),�
.CORAM_DATA_WIDTH(W_D)�
)�
inst_comm_channel�
(.CLK(CLK),�
.RST(RST),�
.D(comm_d),�
.ENQ(comm_enq),�
.FULL(comm_full),�
.Q(comm_q),�
.DEQ(comm_deq),�
.EMPTY(comm_empty)�
);�
�
endmodule�
�
何もしないハードウェア
（メモリがあるだけ）
メモリコピーの振る舞いは
Python側で記述
（そもそもPython側の
仕事がDMA転送の管理）

ctrl_thread.py
DSIZE = 4 # = 32 bit�
RAMSIZE = 1024�
�
iochannel = CoramIoChannel(idx=0, datawidth=32)�
ram = CoramMemory(idx=0, datawidth=DSIZE*8, size=RAMSIZE, length=1,
scattergather=False)�
channel = CoramChannel(idx=0, datawidth=32, size=16) # Unused�
�
def body():�
# wait request�
src = iochannel.read()�
dst = iochannel.read()�
size = iochannel.read()�
�
while True:�
chunk_size = size if size < RAMSIZE * DSIZE else RAMSIZE * DSIZE�
ram.write(0, src, chunk_size/DSIZE) # from DRAM to BlockRAM�
ram.read(0, dst, chunk_size/DSIZE) # from BlockRAM to DRAM�
size -= chunk_size�
src += chunk_size�
dst += chunk_size�
if size == 0: break�
�
# notification�
iochannel.write(1) �
�
while True:�
body()�
(AXI4/Avalon) slave interface
(AXI4/Avalon) master interface
BRAMからDRAMへDMA転送
DRAMからBRAMへDMA転送

testbench.v
n  このファイルの内容が自動的にテストベンチ本体
(pycoram_userlogic_v1_00_a/test/test_pycoram_userlogic.v) に追記される
l  iochannel (Slaveインターフェース)にアクセスする
task文が自動的に生成されるのでそれを利用してアクセス
reg [31:0] read_val;�
�
initial begin�
#1000;�
wait(sim_resetn == 1);�
nclk();�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(0, 0); // src�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(1024, 0); // dst�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(128, 0); // size (byte)�
nclk();�
iochannel_read_ctrl_thread_coramiochannel_0(read_val, 0);�
nclk();�
#1000;�
�
nclk();�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(0, 0); // src�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(8192, 0); // dst�
iochannel_write_ctrl_thread_coramiochannel_0(8192, 0); // size (byte)�
nclk();�
iochannel_read_ctrl_thread_coramiochannel_0(read_val, 0);�
nclk();�
#1000;�
$finish;�
end�

シミュレーションで動作確認する
n  Icarus Verilogで実行しGTKWaveで波形を確認
make sim�
make view�

GTKWaveで波形を確認する
n  RVALIDのフェーズの後にWVALIDのフェーズが来る
n  アドレス (ARADDR, AWADDR) と
データ (RDATA, WDATA) を見ると
正しく転送されているのがわかる

開発手順

Vivadoを起動する
n  作業用ディレクトリを作成 (work/vivado_zynq_pycoram)
n  “ip”というディレクトリを作成
n  その中にPyCoRAM IPコアをコピー
n  設定ファイルを読み込みVivadoを起動
mkdir -p ~/work/vivido_zynq_pycoram�
cd ~/work/vivido_zynq_pycoram�
mkdir ip�
cp -r ~/work/PyCoRAM/sample/test/�
memcpy/pycoram_userlogic_v1_00_a ip/�
一行に続けて入力
source /opt/Xilinx/Vivado/2014.4/settings64.sh�
vivado &�

Open Example Project

Base Zynq Designを選択

ZedBoardを選択

Finish

ZedBoardベースシステム完成

IP Settingsを変更

Add Repository

先ほど作成した”ip”ディレクトリを選択

PyCoRAM IPコアが認識された

Add IPでPyCoRAM IPコアを追加する

pycoram_userlogic_v1_0を選択

PyCoRAM IPコアが追加された
ZynqをダブルクリックしてRe-customize IP

32ビット幅のHP0 Interfaceを追加

Run Connection Automationを実行

S_AXI_HP0とcorammemory_0_AXIを接続

GP0とcoramiochannel_0_AXIを接続

クロック・リセットを接続（繋ぐ前）

リセットを接続

クロックを接続

アドレスをチェック（変更しない）

Generate Bitstreamで合成

聞かれたらYes

合成が完了したらキャンセル

File→Export→Export Hardware

File→Launch SDK

開発手順

コマンドラインに戻ってU-Bootの作成
n  workへ移動しコンパイルの準備
n  U-Bootのダウンロード
n  xilinx-v2014.4をチェックアウト
cd ~/work�
export CROSS_COMPILE=arm-xilinx-linux-gnueabi-�
export ARCH=arm�
git clone git://git.xilinx.com/u-boot-xlnx.git; cd u-boot-xlnx�
git checkout -b xilinx-v2014.4 xilinx-v2014.4�

SDカードからブートするように編集
n  “include/configs/zynq-common.h” (-が削除，+が追加)
emacs include/configs/zynq-common.h�
diff --git a/include/configs/zynq-common.h b/include/configs/zynq-common.h�
index db74f14..b3f821f 100644�
--- a/include/configs/zynq-common.h�
+++ b/include/configs/zynq-common.h�
@@ -239,11 +239,11 @@�
#define CONFIG_EXTRA_ENV_SETTINGS �
"ethaddr=00:0a:35:00:01:220" a�
"kernel_image=uImage0" �
- "kernel_load_address=0x20800000" �
+ "kernel_load_address=0x30000000" �
"ramdisk_image=uramdisk.image.gz0" �
"ramdisk_load_address=0x40000000" �
"devicetree_image=devicetree.dtb0" �
- "devicetree_load_address=0x20000000" �
+ "devicetree_load_address=0x2A000000" �
"bitstream_image=system.bit.bin0" �
"boot_image=BOOT.bin0" �
"loadbit_addr=0x1000000" �
@@ -289,8 +289,7 @@�
"echo Copying Linux from SD to RAM... && " �
"fatload mmc 0 ${kernel_load_address} ${kernel_image} && " �
"fatload mmc 0 ${devicetree_load_address} ${devicetree_image} && " �
- "fatload mmc 0 ${ramdisk_load_address} ${ramdisk_image} && " �
- "bootm ${kernel_load_address} ${ramdisk_load_address} ${devicetree_load_address}; " �
+ "bootm ${kernel_load_address} - ${devicetree_load_address}; " �
"fi0" �
“usbboot=if usb start; then ” �

U-Bootをビルド
n  デフォルトの設定をロードしてからコンパイル
n  出来上がったu-bootをVivadoのディレクトリにコピー
n  u-boot.elf完成
make zynq_zed_config�
make�
cp u-boot ~/work/vivado_zynq_pycoram/u-boot.elf�

開発手順

SDKでFile→New→Project

Application Projectを選択しNext

Project nameをfsblとしてNext

Zynq FSBLを選択しFinish

fsblを右クリックしCreate Boot Imageを選択
Addをクリック

Browse

先ほど作成したu-boot.elfを選択

OK

Create Image

完成したBOOT.binをコピー
n  bootimage/BOOT.binをBOOT.BINとしてコピー
n  VivadoとSDKを閉じる
cp ~/work/vivado_zynq_pycoram/zed.sdk/fsbl/�
bootimage/BOOT.bin ~/work/BOOT.BIN�
1行で続けて

開発手順

uImage (カーネルイメージ) のダウンロード
n  Gitでダウンロードしxcomm_zynqをチェックアウト
n  Zynq用設定を適用しmenuを開く
n  “Device Drivers”→“Userspace I/O drivers”を選択し
すべてに<*>がついていることを確認する（図参照）
n  “less .config”として以下の設定があることを確認する
cd ~/work�
git clone https://github.com/analogdevicesinc/linux.git ; cd linux �
git checkout xcomm_zynq�
make zynq_xcomm_adv7511_defconfig�
make menuconfig�
CONFIG_UIO=y�
CONFIG_UIO_PDRV=y�
CONFIG_UIO_PDRV_GENIRQ=y�

NFSの設定（必要があれば設定）
n  研究室などでNFSでファイルシステムを共有する場合に
要設定（単独で利用する場合には不要ためスキップ）
n  NFSを利用するにはカーネルでNFSをONにする
n  “File systems”→”Network file systems”を<*>にする
n  NFS関連のオプションを<*>で選択する（図参照）
n  “less .config”として以下の設定があることを確認する
（次ページ参照）

CONFIG_NETWORK_FILESYSTEMS=y�
CONFIG_NFS_FS=y�
CONFIG_NFS_V2=y�
CONFIG_NFS_V3=y�
CONFIG_NFS_V3_ACL=y�
CONFIG_NFS_V4=y�
CONFIG_NFS_SWAP=y�
CONFIG_NFS_V4_1=y�
CONFIG_NFS_V4_2=y�
CONFIG_PNFS_FILE_LAYOUT=y�
CONFIG_NFS_V4_1_IMPLEMENTATION_ID_DOMAIN="kernel.org"�
CONFIG_NFS_V4_1_MIGRATION=y�
# CONFIG_ROOT_NFS is not set�
CONFIG_NFS_USE_LEGACY_DNS=y�
# CONFIG_NFSD is not set�
CONFIG_GRACE_PERIOD=y�
CONFIG_LOCKD=y�
CONFIG_LOCKD_V4=y�
CONFIG_NFS_ACL_SUPPORT=y�
CONFIG_NFS_COMMON=y�

menuconfigの設定: UIO (1)

menuconfigの設定 : NFS (1)

uImage (カーネルイメージ) のコンパイル
n  PATHの設定
n  コンパイル
n  完成したuImageはlinux/arch/arm/bootにあるのでコピー
export PATH=/home/yourname/work/u-boot-xlnx/tools:$PATH�
make uImage LOADADDR=0x00008000�
cp ~/work/linux/arch/arm/boot/uImage ~/work�

開発手順

Device Tree設定ファイルの編集
n  zynq-zed.dtsi を編集する (-が削除，+が追加)
n  “mem=256M” を追加しLinuxに割り当てるメモリ量を256MBに制限
n  “dmem-io”で /dev/uioX を追加している
l  usermemoryでDRAM後半256MBを /dev/uio0 に割り当て
l  pycoram0は /dev/uio1
•  アドレス・サイズ値はVivadoでのAddress Editorと同じにする
emacs ~/work/linux/arch/arm/boot/dts/zynq-zed.dtsi�
chosen {�
- bootargs = "console=ttyPS0,115200 root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait";�
+ bootargs = "console=ttyPS0,115200 mem=256M root=/dev/mmcblk0p2 rw earlyprintk rootfstype=ext4 rootwait";�
linux,stdout-path = "/amba@0/uart@E0001000";�
};�
�
+ usermemory {�
+ compatible = "dmem-uio";�
+ reg = < 0x10000000 0x10000000 >; // (address, size)�
+ };�
+�
+ pycoram0 {�
+ compatible = "dmem-uio";�
+ reg = < 0x43c00000 0x10000 >; // (address, size)�
+ };�
+�

Device Tree設定ファイルの追加
n  zynq-zed-pycoram.dts を作成する（ほぼ空）
touch ~/work/linux/arch/arm/boot/dts/zynq-zed-pycoram.dts�
emacs ~/work/linux/arch/arm/boot/dts/zynq-zed-pycoram.dts�
/dts-v1/;�
�
/include/ "zynq-zed.dtsi”�

Device Treeのコンパイル
n  Linuxディレクトリの中でmakeする
n  linux/arch/arm/boot/dts/zynq-zed-pycoram.dtb をコピー
cd ~/work/linux�
make zynq-zed-pycoram.dtb�
cp ~/work/linux/arch/arm/boot/dtb/zynq-zed-pycoram.dtb�
~/work/devicetree.dtb�
1行で続けて

uEnv.txtの作成
n  uEnv.txtに以下の内容を書き込む
emacs ~/work/uEnv.txt�
fdt_high=0x10000000�
initrd_high=0x10000000�

開発手順

rootfs構築のための環境設定
n  各種ツールをインストールし環境変数を設定
n  $targetdirの中に構築開始
cd ~/work�
sudo apt-get install qemu-user-static debootstrap binfmt-support�
export targetdir=rootfs�
export distro=wheezy�
mkdir $targetdir�
sudo debootstrap --arch=armhf --foreign $distro $targetdir�
sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static $targetdir/usr/bin�
sudo cp /etc/resolv.conf $targetdir/etc�
sudo chroot $targetdir�

QEMUを使ってrootfs構築 (1)
n  下記コマンドを順次入力
distro=wheezy �
export LANG=C�
/debootstrap/debootstrap --second-stage�
cat <<EOT > /etc/apt/sources.list�
deb http://ftp.jp.debian.org/debian $distro main contrib non-free�
deb-src http://ftp.jp.debian.org/debian $distro main contrib non-free�
deb http://ftp.debian.org/debian $distro-updates main contrib non-free�
deb-src http://ftp.debian.org/debian $distro-updates main contrib non-free�
deb http://security.debian.org/debian-security $distro/updates main contrib non-free�
deb-src http://security.debian.org/debian-security $distro/updates main contrib non-free�
EOT�
cat << EOT > /etc/apt/apt.conf.d/71-no-recommends�
APT::Install-Recommends "0";�
APT::Install-Suggests "0";�
EOT�

n  下記コマンドを順次入力: passwdでrootパスワード設定
n  IPアドレス等は環境に応じて設定する
apt-get update�
apt-get install locales dialog �
dpkg-reconfigure locales�
apt-get install openssh-server ntpdate resolvconf sudo less hwinfo ntp tcsh zsh�
passwd�
echo <<EOT >> /etc/network/interfaces�
auto eth0�
iface eth0 inet static�
address 192.168.0.100�
netmask 255.255.255.0�
gateway 192.168.0.1�
dns-nameservers 192.168.0.1�
EOT�

n  resolv.conf も同様
n  /etc/ssh/sshd_config の設定を確認:
n 
l  “PasswordAuthentication yes”
echo <<EOT >> /etc/resolv.conf�
nameserver 192.168.0.1�
EOT�
vi /etc/ssh/sshd_config�

n  いろいろインストール
n  必要あればNISとNFSをインストール（しなくて良い）
n  終了し不要なファイルを削除
echo debian-zynq > /etc/hostname�
echo T0:2345:respawn:/sbin/getty -L ttyS0 115200 vt1000 >> /etc/inittab�
apt-get install screen bash-completion emacs time�
apt-get install gcc g++ gcc-4.7 g++-4.7�
apt-get install python python-pip python3 python3-pip�
apt-get install nis nfs-common�
exit�
sudo rm -f $targetdir/usr/bin/qemu-arm-static�

開発手順

SDカードをフォーマットする
n  16GB以上あると良い
n  GpartedでSDカードのパーティションを編集
l  インストールして実行
n  先頭から以下の様な構成にする
l  空き領域 (4MB)
l  BOOT (64MB, FAT32, bootableフラグ追加)
l  rootfs (残りすべて, ext4)
sudo apt-get install gparted –y�
sudo gparted &�

SDカードに書き込む
n  /media/yourname/BOOT/に4つのファイルをコピー
n  /media/yourname/rootfs/に~/work/rootfs/の内容をコピー
n  システム完成！
l  ジャンパーピンの設定を確認
l  イーサネットケーブルを差し込みネットワークに接続
l  SDカードをZedBoardに差し込んで起動しましょう
cp ~/work/BOOT.BIN /media/yourname/BOOT/�
cp ~/work/devicetree.dtb /media/yourname/BOOT/�
cp ~/work/uEnv.txt /media/yourname/BOOT/�
cp ~/work/uImage /media/yourname/BOOT/�
sudo cp -a ~/work/rootfs/* /media/yourname/rootfs/�

ジャンパーピン

開発手順

ssh経由でログインする
n  IPアドレスは先ほど設定したもの
n  ID: root, パスワード: passwdで設定したもの
n  こんな感じでログインできるはず
ssh root@192.168.0.100�

memcpyプログラム (1)
n  memcpy.c を作成する
n  内容（次ページに続く）
#include <stdio.h>�
#include <stdlib.h>�
#include <unistd.h>�
#include <assert.h>�
#include <sys/mman.h>�
#include <fcntl.h>�
�
#define UIO_MEM "/dev/uio0"�
#define UIO_PYCORAM "/dev/uio1"�
�
#define UMEM_SIZE (0x10000000)�
#define UMEM_ADDR (0x10000000)�
#define MAP_SIZE (0x00001000)�
�
void cache_clean(char* addr, int size)�
{�
__clear_cache(addr, addr + size);�
}�
�
void usage()�
{�
printf("usage: pycoram_memcpy -s <size> -v <value> -cn");�
}�
touch memcpy.c�

n  次のページに続く･･･
int main(int argc, char *argv[])�
{�
int c;�
int value = 0;�
int check = 0;�
unsigned int size = 1024;�
while ((c = getopt(argc, argv, "s:v:ch")) != -1) {�
switch(c) {�
case 's':�
size = atoi(optarg);�
break;�
case 'v':�
value = atoi(optarg);�
break;�
case 'c':�
check = 1;�
break;�
case 'h':�
usage();�
return 0;�
default:�
printf("invalid option: %cn", c);�
usage();�
return -1;�
}�
}�

int fd_mem = open(UIO_MEM, O_RDWR);�
if(fd_mem < 1){�
perror(argv[0]);�
printf("Invalid UIO device file: '%s'n", UIO_MEM);�
return -1;�
}�
volatile unsigned int *usermemory = (volatile unsigned int*) mmap(NULL, UMEM_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd_mem, 0);�
�
int fd_pycoram = open(UIO_PYCORAM, O_RDWR);�
if(fd_pycoram < 1){�
perror(argv[0]);�
printf("Invalid UIO device file: '%s'n", UIO_PYCORAM);�
return -1;�
}�
volatile unsigned int *pycoram = (volatile unsigned int*) mmap(NULL, MAP_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd_pycoram, 0);�
�
volatile int *a = (volatile int*) &usermemory[0];�
volatile int *b = (volatile int*) &usermemory[size];�

// initialization of data�
int i;�
�
if(check) goto verify;�
�
for(i=0; i<size * 2; i++){�
//printf("write %10dn", i);�
a[i] = i + value;�
}�
�
cache_clean((char*)usermemory, size * sizeof(int) * 2);�
msync((void*)usermemory, UMEM_SIZE, MS_SYNC);�
�
int src = UMEM_ADDR;�
int dst = UMEM_ADDR + size * sizeof(int);�
�
printf("memcpy from 'a' to 'b'n");�
printf("src = %08xn", src);�
printf("dst = %08xn", dst);�
printf("size = %8dn", size);�
�
*pycoram = (volatile unsigned int) src;�
printf(".");�
*pycoram = (volatile unsigned int) dst;�
printf(".");�
*pycoram = (volatile unsigned int) size * sizeof(int);�
printf(".n");�
volatile int recv = *pycoram;�

verify:
if(check){
printf("check onlyn");
}
cache_clean((char*)usermemory, size * sizeof(int) * 2);
msync((void*)usermemory, UMEM_SIZE, MS_INVALIDATE);
int mismatch = 0;
for(i=0; i<size; i++){
//printf("read %10dn", b[i]);
if(a[i] != b[i]){
mismatch = 1;
printf("%10d %10dn", a[i], b[i]);
}
if(i==size-1){
//printf("read %10dn", b[i]);
}
}
if(mismatch){
printf("NGn");
}else{
printf("OKn");
}
munmap((void*) usermemory, UMEM_SIZE);
munmap((void*) pycoram, MAP_SIZE);
return 0;
}

memcpyプログラムについて
n  ARMで初期値を設定し，
PyCoRAM IPコアで違う領域へコピーしてもらい，
最後に正しくコピーされているかどうかを確認する
n  なぜ /dev/uio0 をmmapしているのか？
l  DRAM前半256MBはLinux管理の領域のためPL側はデータが存在
する物理アドレスを知ることができない
l  （物理アドレスがわかったとしても）
論理空間で連続していても物理空間で連続とは限らないため
PL側での大規模データの取り扱いが面倒になる
l  DRAM後半256MBをLinux非管理領域とし/dev/uio0にファイルと
してマップ，PL側と連続256MBの領域を共有
l  mmapがデータをキャッシュする可能性があるのでmsyncで吐き
出している（もしかしてなくても良い）
l  L1/L2キャッシュにDirtyなデータが残っている可能性があるので
gcc拡張の__clear_cache(begin, end)でフラッシュ

memcpyプログラムをコンパイル＆実行
n  コンパイルする
n  実行する
n  このような実行結果が得られればOK
l  どうでしたか？
gcc -O2 memcpy.c�
./a.out -s 4096�

補足：もしHDMIを使いたい場合には
n  Analog Devicesが配布しているリファレンスデザインを
利用するのが良い
l  ADI Reference Designs HDL User Guide
•  http://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/hdl
•  https://github.com/analogdevicesinc/hdl
l  Vivado 2014.2を対象としておりいくつかのファイルが要修正
l  IPコアをVivado上のtclで自前でビルドする必要があり面倒
l  ZC706等のボードのリファレンスデザインも同梱
n  上記リファレンスデザインでも
PyCoRAM IPコアが動作することは確認済み

補足：その他
n  /usr/bin/sudo のパーミッションがおかしいので修正する
n  /etc/hosts にホスト名を書く
n  sudoersの設定にはvisudoを使う
n  root以外が /dev/uio* を使う場合には
パーミッションを変更する
chmod 6755 /usr/bin/sudo�
127.0.0.1 localhost yourhostname�
chmod 777 /dev/uio*�

参考にしたウェブサイト
n  Zynq + Vivado HLS入門
l  http://www.slideshare.net/narusugimoto/zynq-vivado-hls?related=1
n  Zynq + Synthesijer入門
l  http://www.slideshare.net/miyox/synthesijer-zynq-qs20150316
n  ZedBoard用のUbuntu Linuxをビルド: FPGAの部屋
l  http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-2813.html
n  Yet Another Guide to Running Linaro Ubuntu Linux Desktop
on Xilinx Zynq on the ZedBoard
l  https://fpgacpu.wordpress.com/2013/05/24/yet-another-guide-to-
running-linaro-ubuntu-desktop-on-xilinx-zynq-on-the-zedboard/
n  Building a pure Debian armhf rootfs
l  https://blog.night-shade.org.uk/2013/12/building-a-pure-debian-
armhf-rootfs/
n  ADI Reference Designs HDL User Guide
l  http://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/hdl

Zynq+PyCoRAM(+Debian)入門

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