ARMのサイクルカウンタ

先の投稿でARMなにがしの手順はあったのですが、結局Raspberry piで使えるのかどうか確認するのにえらい手間取りました。

そもそもARMでの開発をするためのバイブルなんて一切ないので。

昔は書店に行って「やっぱりない」と言うことがとても多く、無駄なお金を使っていましたが、今ならアマゾンとかあるので、、、

だからポチるのか？と言われれば、まずは下調べからしないと痛い目を見そうですし、そもそもARMの種類ってよくわかんないんですよねｗ気づけば64bitだとか。

とりあえずダイレクトで検索して見るとバイブルっぽいPDFがいくつかありました。

さらに、Raspberry pi 2bで採用されているARMv7の仕様書っぽい感じのものがありました。

https://static.docs.arm.com/ddi0406/c/DDI0406C_C_arm_architecture_reference_manual.pdf

英語なので細かい所はさっぱりですが、コードとその場のノリでなんとなく必要なことが見えてきました。

少なくてもRaspberry pi 2bなら ARM Coretex-A9と同じ手順で行けそうな気配がしてきました。

Raspberry pi 3bとかはARM Coretex-A53とかA72とか互換性はどんな風になってるのか想像できません…下位互換性なCPUでも結構維持されていなかったりするのであれなんですが、そもそもの拡張のされ方とか内容と型番を覚えるのが苦手なので正直つらいですｗ

パフォーマンスカウンタが複数設定できそうなところとかが良くわかってませんが、一つ一つ確認したところポイントは変わっていないのが確認できました。

まぁ最悪カーネルパニックになるだけなので、とっとと試したいと思います。

ARM LinuxのユーザプログラムからCortex-A9のサイクルカウンタを利用する

ソースファイルなどを準備して、まずは…権限付与ドライバからいきましょうかね。

pi@rasp4b4g:~/pmon $ ls
Makefile  pmon_ca9.h  pmuser.c  test.c
pi@rasp4b4g:~/pmon $ make
make -C /lib/modules/5.4.51-v7l+/build M=/home/pi/pmon modules
make[1]: ディレクトリ '/usr/src/linux-headers-5.4.51-v7l+' に入ります
  CC [M]  /home/pi/pmon/pmuser.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
  CC [M]  /home/pi/pmon/pmuser.mod.o
  LD [M]  /home/pi/pmon/pmuser.ko
make[1]: ディレクトリ '/usr/src/linux-headers-5.4.51-v7l+' から出ます
pi@rasp4b4g:~/pmon $ ls
Makefile        modules.order  pmuser.c   pmuser.mod    pmuser.mod.o  test.c
Module.symvers  pmon_ca9.h     pmuser.ko  pmuser.mod.c  pmuser.o

ドライバが作れる環境なのと、すこしmakeを調べたので手直しすべき部分はあっさりとクリアｗ

さて…

pi@rasp4b4g:~/pmon $ gcc -o test test.c
pi@rasp4b4g:~/pmon $ ./test
Illegal instruction

権限がないと、例外が発生するのも確認。

pi@rasp4b4g:~/pmon $ sudo insmod ./pmuser.ko
pi@rasp4b4g:~/pmon $ ./test
time = 94, x = 500500
pi@rasp4b4g:~/pmon $ ./test
time = 105, x = 500500
pi@rasp4b4g:~/pmon $ ./test
time = 94, x = 500500

無事動作確認が取れました！

ARM Cortex-A72の4bで行けたから2b以降なら大丈夫でしょう(ただし32bit環境)…ということで。

これで…150サイクルが実現できて、ドライバ内で処理が完結しやすくなります。

pi@rasp4b4g:~/pmon $ sudo rmmod pmuser

で削除するか再起動をお忘れなく…