XilinxのSDSoCが生成するソフトウェアの調査結果をまとめたものです。 2016.09.09 : 新規登録しました。 2016.09.10 : SDSoCが生成するSDカード内のファイルの部分を追記しました。 It summarizes the investigation result of software generated by Xilinx's SDSoC v2016.2. 2016.09.09: I newly registered. 2016.09.10: The file part in the SD card generated by SDSoC was added.

1. SDSoC解体新書
2016.2版
ソフトウェア編
(チラ見用)

2. Vengineer DEATH
無限ゲームのなか
いつものように、
よろしくお願いします。
@Vengineer に居ます

3. 本資料では、SDSoC™が生成するソフト
ウェアについて調べた結果をまとめたも
のです。
ご利用は、自己責任でお願いします。

4. SDSoC™とは

5. SDSoC™
Software-Defined Development Environment
for System-on-Chip
SDSoC システムコンパイラをフロントエンドとして、
Vivado HLS/Vivado Design Suiteを使って、
HDL => FPGA Bitstreamの生成だけでなく、
FPGAの部を制御するためのソフトウェアも自動生
成するという優れもの！
いやー、びっくりポン、ですよ。(古い？)
Trademark付いていますよ
®ではない

6. SDSoC
プラットフォーム

7. SDSoCプラットフォーム
SDSoCを使うためには、ターゲットボード用の
SDSoCプラットフォームを作成しないといけない
SDAccelやAltera SDK for OpenCLでも同じよう
にターゲットボード用にプラットフォームを用意する
必要があるので、特別なことではない

8. SDSoCプラットフォーム
各ボードに対応したものが必要
2016.2のサンプルプラットフォーム
・microzed
・zc702
・zc706
・zcu102 (Zynq Ultrascale+ MPSoC)
・zed
・zybo

9. SDSoC 環境プラットフォームおよびライブラリ UG1146 (v2016.2) 2016 年 7 月 13 日, Page.6
SDSoCプラットフォーム

10. • メタデータファイル
– Vivadoツールを使用して生成されたプラットフォームハードウェア記述
– 手動で記述したプラットフォームソフトウェア記述ファイル
• Vivado Design Suiteプロジェクト
– ソース/ 制約/IPブロック
• ソフトウェアファイル
– ライブラリヘッダーファイル (オプション)
– スタティックライブラリ (オプション)
– Linux関連オブジェクト(デバイスツリー、U-Boot、Linuxカーネル、ramdisk)
• ビルド済みハードウェアファイル(オプション)
– ビットストリーム
– SDK用にエクスポートされたハードウェアファイル
– 前もって生成されたデバイス登録およびポート情報ソフトウェアファイル
– 前もって生成されたハードウェアおよびソフトウェアインターフェイスファイル
SDSoCプラットフォーム
SDSoC 環境プラットフォームおよびライブラリ UG1146 (v2016.2) 2016 年 7 月 13 日, Page.7

11. SDSoC 環境プラットフォームおよびライブラリ UG1146 (v2016.2) 2016 年 7 月 13 日, Page.7
SDSoCプラットフォーム

12. SDSoC 環境プラットフォームおよびライブラリ UG1146 (v2016.2) 2016 年 7 月 13 日, Page.7
SDSoCプラットフォーム
Zyboでは、
ディレクトリ
・vivado
・boot
・hardware
・freertos
・aarch32-none
メタデータファイル
・zybo_hw.pfm
Vivadoツールを使用して生成されたプラットフォームハードウェア記述
・zybo_sw.pfm
手動で記述したプラットフォームソフトウェア記述ファイル

13. ソフトウェア構成

14. オリジナルプログラムでの構成
Application
Linux
GCC (gcc/g++)にてコンパイル、必要なライブラリをリンクし、すべ
てをZynq内のCPUでプログラムとして実行する

15. SDSoCで実装したときの構成
Accel-Library
Application
/dev/xlnk
/dev/uioX
Linux
PL (FPGA)
生成されるファイル
・SW
Accel-Library
・HW
FPGA bitstream

16. 例題で確認しよう

17. チュートリアルで確認
SDSoC 環境ユーザー ガイド
SDSoC 環境の概要(UG1028)
「第2章 チュートリアル : プロジェクトの作成、ビル
ド、実行」
で、[Matrix Multiplication and Addition]を
ハードウェア化してみよう！
SDReleaseではなく、SDDebugで
SDSoC 環境ユーザーガイド SDSoC環境の概要 UG1028 (v2016.2) 2016 年 7 月 13 日, Page.20

18. チュートリアルのプログラムでの構成
Application
(mmult + madd)
Linux
mmult(mmult.cpp) と madd(madd.cpp)を、
SdSoCを使ってハードウェア化しています

19. FPGAの部屋
SDSoC 2015.2 のチュートリアルをやってみた
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3212.html
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3213.html
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3214.html
http://marsee101.blog19.fc2.com/blog-entry-3215.html

20. SDDebugディレクトリ

21. SDSoCで実装したときの構成
Accel-Library
Application
/dev/xlnk
/dev/uioX
Linux
PL (FPGA)
生成されるファイル
・SW
Accel-Library
(mmult + madd)
・HW
FPGA bitstream

22. 生成されたファイルを見てみよう
SDDebugディレクトリ
・_sds : Accel-Library
・labn.elf : 実行ファイル
・labn.elf.bit : FPGA部のbitstream
・makefile
・object.mk
・sd_card : ブートに必要なファイル
・source.mk
・src : mmult/maddソースコード

23. sd_cardディレクトリ

24. Zynqでsd_cardに必要なものは？
・BOOT.BIN
以下のファイルは入っている
・fsbl.elf Booting
・u-boot.elf
・devicetree.dtb Linux
・uImage
・uramdisk.image.gz
http://www.wiki.xilinx.com/Zynq+2016.2+Release

25. SDSoCが出力するsd_card中身は？
・BOOT.BIN Booting
(fsbl.elf + u-boot.elf)
・devicetree.dtb Linux
・uImage
・uramdisk.image.gz
・README.tx
・_sds/_p0_.bin FPGA bitstream
・labn.elf Application
ここがポイント！

26. SDSoCが生成するポイントは！
FPGA bitstream (labn.elf.bit.bin)
SDSoCプロントエンドで切り出したハードウェ
ア部分を Vivado HLS/Vivado Design Suite
を呼び出し生成する
Application (labn.elf)
SDSoCフロントエンドでライブラリとリンクして
生成する

27. _sds_ディレクトリ

28. _sdsディクリトリ
・iprepo : 生成したHWのIP
・p0 : Partition 0に必要なファイル全部
・reports : レポート/ログファイル
・swstubs : ソフトウェアのスタブファイル
・vhls : Vivado HLS実行ディレクトリ

29. _sds_/p0ディレクトリ

30. _sds_/p0の中身
・.boot
・.cf_work
・.xsd
・ipi
・sd_card : SDカードの内容

31. _sds_/p0/sd_cardの中身
・BOOT.BIN Booting
・devicetree.dtb Linux
・uImage
・uramdisk.image.gz
・README.tx
・boot.bif
・labn.elf
・labn.elf.bit.bin

32. boot.bifの内容
皆さんおなじみのbootgenスクリプト
/* /xxxxxx/SDDebug/_sds/p0/.boot/boot.bif */
/* Command to create bitstream .bin file: */
/* bootgen -image <bif_file> -split bin -w */
/* Command to create BOOT.BIN file: */
/* bootgen -image <bif_file> -w -o i BOOT.BIN */
/* linux */the_ROM_image:
{
[bootloader]/xxxx/zybo/boot/fsbl.elf
/yyyy/SDDebug/labn.elf.bit
/xxxx/zybo/boot/u-boot.elf
}

33. _sds_/p0/sd_cardの中身
・BOOT.BIN Booting
(fsbl.elf + u-boot.elf + labn.elf.bit)
・devicetree.dtb Linux
・uImage
・uramdisk.image.gz
・labn.elf.bit.bin FPGA bitstream
・labn.elf Application
ここがポイント！

34. _sds_/swstubsディレクトリ

35. この後に、
調査した結果をまとめていきます