RT-Async 博客

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第三十周工作总结 ​

概述 ​

在完成设计文档与实现计划后，本周实现了 K3 RT24 rcpu1 极简固件的全部代码——从 CCU 时钟链、PXA-UART 驱动、pinmux 配置到 Chip/TimerChip trait 实现，以及独立的 K3 app crate 与构建脚本。同时完成了一次重要的 platform 层重构：用 Chip::board_init() 替代了对外暴露的 extern "C" _board_init 弱符号模式，使 chip 初始化成为标准 trait 方法。全部改动已通过编译+符号验证，合并入 main 分支。

20 个文件、+1580/-62 行，产物：k3-minimal bin——编译出 ELF（entry=0x100804000），经 objcopy 即可生成刷板固件。

1. chip-k3-rt24 完整实现 ​

1.1 硬件初始化序列（7 步，main.c 已验证） ​

步操作对应文件
1SPL 握手回写 write32(0xc088007c, 1)clock.rs
2上游 ruart_14 DDN gateclock.rs
3UART0 末端 gate + mux 选择clock.rs
4pinmux：GPIO_122/123 → MUX_MODE4clock.rs
5波特率/帧格式（8N1, 115200）uart.rs
6UUE 单元使能（PXA 专属，最易漏）uart.rs
7put_str 轮询 THRuart.rs

这 7 步在 clock::early_init() + uart::init() 中完成，经 _board_init → Chip::board_init() 链在用户 main 之前执行。

clock.rs 中的寄存器常量（ruart_14 gate num/den、uart0 mux/div）均与 ESOS 源码 ccu-spacemit-k3.c 逐项交叉验证。

1.2 Chip + TimerChip(stub) ​

K3 特殊的 TimerChip stub 决策：minimal 阶段无定时器任务，但 platform::start() 必然调 TimerChipImpl::enable_timer_irq()——若不注册 TimerChip 实现，链接报 undefined symbol。因此实现空 stub（enable_timer_irq / set_alarm 为空操作），rtimer 寄存器映射留给后续。

Chip trait 的 put_str 直接调 uart::putc，board_init 串起 clock::early_init + uart::init。shutdown 用 wfi 循环替代（RT24 无 SiFive Test 设备）。

2. Platform 层重构：Chip::board_init() ​

2.1 问题 ​

初版设计用 link.x PROVIDE + #[no_mangle] extern "C" fn _board_init() 作为 chip 钩子机制：

  • arch crate 提供 _default_board_init（空），link.x PROVIDE(_board_init = _default_board_init)
  • chip crate 用强 _board_init 覆盖

这虽然可行，但 _board_init 是一个脱离 trait 体系的裸 extern "C" 函数——调用方（platform）和实现方（chip）之间没有 Rust 类型约束，也没有文档化的接口契约。

2.2 方案 ​

在 Chip trait 中增加 board_init() 方法（带默认空实现），platform 通过 ChipImpl::board_init() 调用。chip crate 在 impl Chip for K3Rt24 中重写该方法即可。

优势：

  • Rust trait 提供编译期类型检查，实现方不匹配即编译失败
  • 所有 chip 初始化统一走 Chip trait，新 chip crate 只需 impl Chip，无需理解 link.x 弱符号机制
  • 调用方代码 ChipImpl::board_init() 自文档化

2.3 设计演进：为什么经历了 .weak → PROVIDE → trait 方法 ​

方案问题教训
.weak (asm) + #[no_mangle]rustc 1.97 符号合并器拒绝「同名符号既被 .weak 又被 #[no_mangle] 定义」裸 ld 验证通过 ≠ rustc 驱动链接通过
link.x PROVIDE可行但脱离 trait 体系，接口不明确作为最终方案的中间态验证了覆盖机制
Chip::board_init() trait 方法 ✅无trait 是 Rust 的标准抽象机制

3. 独立 K3 app crate 与构建链 ​

3.1 架构隔离 ​

新建 apps/rt-async-k3 crate，与 QEMU apps/rt-async-app 完全隔离：

  • 各自 memory.x（K3: 0x100804000，QEMU: 0x80200000）
  • 各自 target triple（共用 riscv64imac-unknown-none-elf）
  • K3 app bin 通过 #[used] static 引用 chip_k3_rt24::K3Rt24，确保 chip rlib 被链接器拉入

3.2 构建脚本 ​

scripts/k3-build-minimal.sh：

bash
cargo build -p rt-async-k3 --bin minimal --release
riscv64-elf-objcopy -O binary \
  target/riscv64imac-unknown-none-elf/release/minimal \
  target/riscv64imac-unknown-none-elf/release/rt24_os1_rcpu_rtasync.bin

产物 .bin 可直接替换 esos.itb 中 rcpu1-fw 节点，经 SPL rproc_load/rproc_start 唤醒 RT24。

3.3 xtask 统一命名 ​

xtask build 统一 bin 命名为 <platform>-<bin>（如 qemu-demo、k3-minimal），K3 构建产物为 ELF 而非 bin（objcopy 留给脚本，因需刷板前确认）。

4. 验证 ​

验证项方法结果
K3 ELF entryriscv64-elf-readelf -h0x100804000 ✅
_board_init 强覆盖riscv64-elf-nmT（强符号），解析到 clock::early_init + uart::init ✅
QEMU 未回归cargo build -p rt-async-app_board_init = T 回退 PROVIDE 默认空实现，行为不变 ✅
编译告警清零cargo build -p rt-async-k3移除未使用的 Priority 导入与 feature 后零告警 ✅

5. 本周在 K3 迁移中的位置 ​

对应 项目计划-20260528 K3 适配第一阶段，与上周（二十九周）"下周计划"对齐：

上周计划项本周状态
定位 UART 输入乱码根因🟡 已确认疑似硬件问题，待新 CH340 到货对照
实现 PXA-UART Chip::put_str + CCU 时钟使能✅ 完成（clock.rs + uart.rs，7 步初始化）
目标：R_UART0 看到 rt-async 启动日志🟡 ELF 已就绪，待刷板验证

从软件侧看，K3 RT24 rcpu1 极简固件的全部代码已经完成——下一步就是刷板验证，在真实硬件上看到 hello from rt-async。

6. 下周计划 ​

  1. 刷板验证：将 k3-minimal bin 打包进 esos.itb，在 K3 板子上验证 rt-async 启动日志
  2. TimerChip 真实现：研究 rtimer0 寄存器映射，实现 set_alarm / enable_timer_irq，让调度器时钟跑起来
  3. PLIC 适配：改址 0xe0000000，验证中断通路
  4. 目标：RT24 上跑通完整的 rt-async 调度循环（定时器中断 → 任务切换）