DMA 物理内存映射与 FPGA 环形缓冲: 零拷贝通路与无锁读写
FPGA 采集到的数据由 DMA 写进 DDR,用户态程序用 /dev/mem 映射同一块物理内存把它读出来。这条通路上没有数据拷贝,双方能对上靠的是事先约定的物理地址。无锁则来自另一处设计:环形队列把读写状态拆成两个各自单向递增的计数器,锁就没有存在的必要。
FPGA 采集到的数据由 DMA 写进 DDR,用户态程序用 /dev/mem 映射同一块物理内存把它读出来。这条通路上没有数据拷贝,双方能对上靠的是事先约定的物理地址。无锁则来自另一处设计:环形队列把读写状态拆成两个各自单向递增的计数器,锁就没有存在的必要。
在 FPGA + ARM 双核 SoC (双核 Cortex-A9 @ 667 MHz) 上处理 30 万点/秒激光雷达数据流。PL (FPGA) 负责传感器接口和 DMA 搬运,PS (ARM) 运行 Linux 处理点云算法和网络输出,目标端到端延迟 P99 < 5 ms。
将 RT-Thread SMP 移植到 Zynq-7000 双核 Cortex-A9 平台,解决 MMU 页表配置、L1/L2 Cache 一致性、双核调度器初始化三个核心问题。实测表明带宽不是瓶颈,CPU 处理延迟和调度抖动才是端到端延迟的主导因素。