ARM32 Linux + RTOS 异构 SoC 平台：从样片到量产的 BSP 与驱动

技术信息

语言技术
C、Shell、EmbeddedSystem、Linux系统类型
Linux、嵌入式硬件行业分类
物联网、智能硬件

作品详情

行业场景

面向商用安全终端的一颗全新 SoC，ARM32 架构，AP 核运行 Linux、SP 核运行 RTOS。芯片从样片阶段导入，原厂只有首版 SDK，文档不全、驱动不完整，部分控制器 IP 还存在设计缺陷。项目目标是在芯片和 SDK 都不成熟的情况下，把操作系统平台做到可量产，并支撑多款产品并行研发。平台下产品已量产，累计出货达百万台级。

功能介绍

平台提供从 U-Boot、Linux 内核、驱动到核间通信和调试工具的完整 BSP：
1. 驱动：DMA、SPI、MIPI DSI、LCD、Camera、以太网、USB、MTD/NAND、UART、I2C、pinctrl/GPIO、中断、设备树。
2. 异构通信：AP 与 SP 之间基于 RPMsg/VIRTIO 通信，SP 侧使用 OpenAMP，上层 RPC 采用 nrfrpc + CBOR。
3. 安全：TrustZone BL32，由内核经 SMC 调用。
4. 调试与稳定性：kdump（启动 crash kernel、导出 vmcore）、hard lockup detector、perf ARM PMU 计数、DDR 各端口读写带宽监测、ftrace/trace-cmd/KernelShark/trace-irqoff，一键编译带 lockdep、softlockup 检测的 debug 版系统。
5. 测试：引入 memtester（U-Boot 阶段）和 stressapptest（系统阶段）作为平台 DDR 测试方案。

项目实现

我是平台第一负责人和项目经理，负责平台方案、架构设计、任务拆解和原厂对接，并亲自编写主体框架和驱动代码；平台按硬件、U-Boot、RTOS、AP 驱动、中间件五块分工，协调几十人。
1. 驱动重构：带队重构 DMA、SPI、DSI 驱动，调整 pinctrl 架构，修复 USB、NAND、Camera、LCD、以太网等控制器驱动缺陷；多个驱动由我主导原厂从零写起、逐版完善。
2. 疑难问题：NAND 轮询缺少编译器屏障，GCC -O2 把状态读取移出循环，导致 soft lockup，通过反汇编定位，用 cpu_relax() 加超时修复；历时 4 个多月定位 GPIO IP 电源域设计缺陷导致的 SoC 异常发热，给出软件规避方案。
3. 内存优化：DDR 占用净减 11.62 MB；IPC 从 gdbus 换成 ubus，传输快约 10 倍、内存省 8.06 MB。
4. 质量：跟踪原厂需求与缺陷，SDK 逐版验收，有问题的代码不合入。