[FPGA, Системы сборки, DevOps, Производство и разработка электроники] Continuous Integration для Intel FPGA (Altera)
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Постановка задачиДля чего нам нужна система сборки?Для автоматической сборки проектов, которая легко запускается и нивелирует возможные ошибки разработчика (очень обидно под конец текущей сборки вспомнить, что забыл обновить память процессора новой программой, а проект ПЛИС ведь долго собирается!).На выходе хотелось бы получить образ конфигурирующей ПЛИС флешки (прошивку).Система должна быть максимально гибкой, чтобы ее можно было использовать для разных проектов, и легко масштабируемой для ее последующего развития.Каким образом можно собирать отдельные компоненты проекта?Через TCL-скрипты (а TCL глубоко интегрирован в Quartus) или через запуск отдельных утилит в консольном режиме. Требования по гибкости и масштабируемости намекают на использование модульной архитектуры, а значит лучше всего разбросать функционал по отдельным TCL-скриптам.Система сборки призвана не заменить обычный flow разработки в Quartus, но дополнить ее − она позволит удобно получать релизные прошивки.Получившуюся систему можно глянуть здесь, а мы перейдем к описанию ее возможностей.Функциональные возможности системы сборкиПеречислим возможности системы:
- генерация IP-ядер (как HDL, так и Qsys);
- сборка программных проектов для Nios II;
- сборка дизайна (синтез, имплементация) и получение битстрима;
- проверка таймингов на Failing Paths;
- генерация образа флешки.
Запуск этих операций проводится через старый добрый make, который в свою очередь запускает необходимые TCL-скрипты через интерпретатор Quartus.Проверенные версии Quartus – 15.1 и 18.1.Что с версиями поновее? Начиная с версии 19.1, Intel заменила утилиты для программной сборки Cygwin на WSL. При проверке Quartus 20.1 программный проект для Nios II ожидаемо не собрался, но остальной функционал работал. В данный момент система сборки поддерживает только Windows.Настройка компьютераТеперь поговорим о необходимой настройке компьютера для работы сборки.Во-первых, необходимо добавить в переменную PATH пути до bin-папки ваших Quartus (их может быть несколько). Пример:C:\altera\15.1\quartus\bin64 C:\intelFPGA\18.1\quartus\bin64 Во-вторых, нужно установить утилиту make. Мы пользуемся этой из набора MinGW-w64. Не забываем указать путь к make в PATH.В-третьих, следует разрешить выполнение скриптов Powershell, так как в состав системы сборки входит скрипт, который анализирует по QPF-файлу используемую версию Quartus и сортирует PATH в рамках текущей сессии (глобально PATH не меняется).Настройка проектаВо время изучения возможности автоматической генерации IP-ядер мы столкнулись со следующей проблемой: Quartus не умеет самостоятельно их генерировать во время сборки дизайна, всегда необходимо самому заходить в MegaWizard для генерации обычных HDL-ядер и в Platform Designer (Qsys) для генерации Qsys-компонентов. К слову, Xilinx Vivado не имеет с этим проблем и спокойно собирает свои ядра во время сборки дизайна или отдельной TCL-командой.Мы решили описывать все используемые ядра в отдельном файле и «скармливать» его системе сборки. Вся остальная настройка проекта будет происходить в makefile, но о нем чуть попозже.Заполняется информация в файле в JSON-формате. Пример:
{
"nios_system" :
{
"type" : "qsys",
"file" : "ip\\nios_system\\nios_system.qsys",
"output_directory" : "ip\\nios_system"
},
"cyc_v_pll" :
{
"type" : "hdl",
"file" : "ip\\cyc_v_pll\\cyc_v_pll.v"
}
}
Здесь описаны два ядра − nios_system и cyc_v_pll, как раз достаточных для примера, так как типов ядер тоже два − Qsys и HDL.Ключи-строчки nios_system и cyc_v_pll − просто названия ядер. Для каждого ядра необходимо определить тип ("type") и указать относительный путь до файла ("file"). Если ядро реализовано MegaWizard'ом на VHDL или Verilog, то указываем тип "hdl", если ядро является Qsys-компонентом − "qsys". Путь до файла относителен директории проекта (там, где лежит QPF-файл).В случае описания Qsys-ядра необходимо также указать "output_directory" − директорию, где сохраняется результат генерации ядра. Она должна совпадать с той, на которую настроен Platform Designer при обычной генерации через GUI.Теперь можно поговорить про настройку makefile для проекта. Вот предлагаемый пример.Как можно заметить, в makefile есть блок переменных editable parameters, который предлагается настраивать для каждого проекта:
- REPO_DIR − путь до репозитория относительно директории с makefile;
- SCRIPTS_DIR − путь до скриптов, которые и выполняют основную работу.
Скрипты не обязательно должны лежать в этом же репозитории, также их можно подключить как submodule;
- REVISION − ревизия Quartus-проекта по умолчанию.
При необходимости собирать другую ревизию, следует передать другое значение переменной во время вызова make и тем самым перебить ревизию по умолчанию − этим удобно пользоваться на CI;
- IP_JSON_PATH − путь до файла, описывающего ядра, о котором мы недавно говорили;
- WORKSPACE − путь до программного workspace;
- SW_APP − программный проект по умолчанию;
- SW_BSP − BSP для проекта SW_APP;
- COF_PATH − путь до COF-файла, который нужен для преобразования битстрима в образ флешки.
На этом настройка сборки на локальной машине завершается и уже можно что-нибудь сделать. Например,
make sw
соберет программный проект, выбранный по умолчанию, а также создаст необходимый образ памяти программы и mem_init файл.
make sw SW_APP='another_app' SW_BSP='another_bsp'
сделает то же самое, но для другого программного проекта. Для упрощения сборки нескольких программных проектов в makefile была добавлена цель sw_all, в которой можно собрать все необходимые проекты, что удобно, когда используется несколько микропроцессорных систем Nios II.Разумеется, присутствует цель all, которая полностью соберет Quartus-проект для выбранной ревизии.Перейдем к гвоздю программы, а именно к сборке проекта на удаленном сервере.Continuous IntegrationКонвейер сборки нашего тестового проекта выглядит следующим образом:
Уже по этой картинке, а также по YAML-файлу, описывающему CI, видно, что сборка происходит в четыре этапа:
- IP generate;
- Software build;
- Bitstream build;
- Flash build.
IP generateГенерация IP-ядер согласно списку, который хранится в JSON-файле.Артефакты задания − файлы ядер, которые передаются на следующие этапы и живут короткий промежуток времени.Software buildСборка программных проектов.В данном конвейере собирается один проект, но ничего не мешает собирать их несколько под один Nios II или под разные Nios II.Артефакты задания − ELF-файл и содержимое папки mem_init, которая хранит образ памяти и QIP-файл, нужный Quartus'у для нахождения этого образа.Bitstream build На данном этапе сборки происходит несколько операций:
- Удаление из QSF-файла упоминаний файлов mem_init.qip, которые были в нем на момент коммита.
- Добавление выбранных пользователем mem_init.qip (считай, программных проектов).Данную операцию можно проводить несколько раз, для разных проектов, когда в дизайне используются несколько процессоров Nios II.
- Синтез дизайна.
- Имплементация дизайна.
- Генерация битстрима (SOF-файла).
- Проверка плохих таймингов в Timing Analyzer.
Тайминги проверяются для обеих моделей (slow/fast) и для разных температур (min/max, в проекте это 0/85°C).
В тестовом проекте собираются битстримы для двух разных ревизий (для двух разных отладочных плат).Артефакты задания − битстрим и файлы репортов.Flash buildГенерация образа флешки из битстрима согласно COF-файлу.Артефакт задания − образ флешки (JIC-файл).ЗаключениеРепозиторий проекта со скриптами, CI и тестовым дизайном для сборки располагается здесь.Надеемся, наш подход вам пригодится. Лично нам CI здорово упростил жизнь при создании релизных прошивок для множества ревизий проекта, а ведь еще можно добавить в него верификацию и тогда дизайн будет тестироваться каждый раз при пуше!Комментарии и обсуждение приветствуются.
Raccoon Security – специальная команда экспертов НТЦ «Вулкан» в области практической информационной безопасности, криптографии, схемотехники, обратной разработки и создания низкоуровневого программного обеспечения.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Системное администрирование, IT-инфраструктура, DevOps] SAML простыми словами (перевод)
- [Информационная безопасность, Программирование, Производство и разработка электроники, Процессоры] Как ускорить шифрование по ГОСТ 28147-89 на процессоре Baikal-M
- [IT-инфраструктура, Хранение данных, IT-компании] Платформа обработки данных Билайн
- [PHP, Go, Тестирование веб-сервисов, Kubernetes] Как мы делали инструмент для QA, а сделали для всего техотдела
- [Python, Алгоритмы, Big Data, Машинное обучение, Искусственный интеллект] Open Data Science Odessa Meetup #3
- [Системное администрирование, DevOps] Главный недостаток Docker на взгляд сисадмина
- [Хранение данных, Хранилища данных] DAOS — современный подход к хранению данных
- [FPGA, Процессоры, DIY или Сделай сам, Электроника для начинающих] Zynq 7000. Собираем Linux и RootFS при помощи Buildroot
- [Системное администрирование, DevOps, Облачные сервисы, Распределённые системы] DRS как средство оптимизации размещения виртуальных машин в облаке Mail.ru Cloud Solutions
- [Производство и разработка электроники, Гаджеты, Энергия и элементы питания, Носимая электроника] Деградация аккумуляторов Apple AirPods — очередной пример запланированного устаревания
Теги для поиска: #_fpga, #_sistemy_sborki (Системы сборки), #_devops, #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki (Производство и разработка электроники), #_fpga, #_gitlab, #_plis (плис), #_intel, #_altera, #_ci, #_devops, #_blog_kompanii_ntts_vulkan (
Блог компании НТЦ Вулкан
), #_fpga, #_sistemy_sborki (
Системы сборки
), #_devops, #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki (
Производство и разработка электроники
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 21-Ноя 21:56
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Постановка задачиДля чего нам нужна система сборки?Для автоматической сборки проектов, которая легко запускается и нивелирует возможные ошибки разработчика (очень обидно под конец текущей сборки вспомнить, что забыл обновить память процессора новой программой, а проект ПЛИС ведь долго собирается!).На выходе хотелось бы получить образ конфигурирующей ПЛИС флешки (прошивку).Система должна быть максимально гибкой, чтобы ее можно было использовать для разных проектов, и легко масштабируемой для ее последующего развития.Каким образом можно собирать отдельные компоненты проекта?Через TCL-скрипты (а TCL глубоко интегрирован в Quartus) или через запуск отдельных утилит в консольном режиме. Требования по гибкости и масштабируемости намекают на использование модульной архитектуры, а значит лучше всего разбросать функционал по отдельным TCL-скриптам.Система сборки призвана не заменить обычный flow разработки в Quartus, но дополнить ее − она позволит удобно получать релизные прошивки.Получившуюся систему можно глянуть здесь, а мы перейдем к описанию ее возможностей.Функциональные возможности системы сборкиПеречислим возможности системы:
{
"nios_system" : { "type" : "qsys", "file" : "ip\\nios_system\\nios_system.qsys", "output_directory" : "ip\\nios_system" }, "cyc_v_pll" : { "type" : "hdl", "file" : "ip\\cyc_v_pll\\cyc_v_pll.v" } }
make sw
make sw SW_APP='another_app' SW_BSP='another_bsp'
 Уже по этой картинке, а также по YAML-файлу, описывающему CI, видно, что сборка происходит в четыре этапа:
 Raccoon Security – специальная команда экспертов НТЦ «Вулкан» в области практической информационной безопасности, криптографии, схемотехники, обратной разработки и создания низкоуровневого программного обеспечения. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Блог компании НТЦ Вулкан ), #_fpga, #_sistemy_sborki ( Системы сборки ), #_devops, #_proizvodstvo_i_razrabotka_elektroniki ( Производство и разработка электроники ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 21-Ноя 21:56
Часовой пояс: UTC + 5