RTOS基础 -- NXP M4小核的RPMsg-lite与端点机制回顾
一、RPMsg-lite与端点机制回顾
在RPMsg协议框架中：
- Endpoint（端点） 是一个逻辑通信端口，由本地地址（local addr）、远程地址（remote addr）和回调函数组成。
- 每个消息都会发送到特定的端点地址，端点负责接收并处理对应地址的消息。
- rpmsg-lite库提供了轻量级API用于RTOS或裸机端实现，降低资源占用。
RPMsg端点创建的一般步骤为：
- 创建端点（提供本地地址、回调函数）。
- 向名字服务注册端点名（可选）。
- 通知远端核自动完成绑定。
二、rpmsg_lite_create_ept的详细实现
函数原型与含义：
struct rpmsg_lite_endpoint *rpmsg_lite_create_ept(
struct rpmsg_lite_instance *rpmsg_dev, // rpmsg-lite 实例
uint32_t addr, // 本地端点地址（可以填 RPMSG_ADDR_ANY 自动分配）
rpmsg_ept_rx_cb_t rx_cb, // 消息接收回调函数
void *rx_cb_data // 回调函数用户数据（上下文）
);
执行流程与机制：
1. 创建端点结构体（endpoint）：
- 在内部分配一个
struct rpmsg_lite_endpoint，包含端点地址、本地回调函数、回调数据等：
struct rpmsg_lite_endpoint {
struct rpmsg_lite_instance *rpmsg_dev;
uint32_t addr; // 本地地址
rpmsg_ept_rx_cb_t cb; // 回调函数
void *cb_data; // 回调数据
struct rpmsg_lite_endpoint *next;
};
2. 地址分配机制：
- 如果用户指定地址为
RPMSG_ADDR_ANY (0xFFFFFFFF)，RPMsg-lite会自动从地址池分配未占用的地址。 - 如果指定了明确地址，则直接使用该地址。
3. 回调函数的注册：
- 接收到的消息会通过RPMsg-lite库的中断/virtqueue机制接收后，解析目标地址，将消息分发给对应端点，调用注册的回调函数：
// 接收消息流程示意
rpmsg_rx_callback(endpoint, payload, payload_len, src_addr);
实例代码示例：
// 创建端点示例
struct rpmsg_lite_endpoint *my_ept = rpmsg_lite_create_ept(
rpmsg_instance,
RPMSG_ADDR_ANY, // 自动地址分配
my_endpoint_rx_cb, // 回调函数
NULL // 回调上下文
);
三、rpmsg_ns_announce实现详解（名字服务机制）
RPMsg名字服务用于远端核自动发现端点并建立端到端通信通道。
函数原型与含义：
int32_t rpmsg_ns_announce(
struct rpmsg_lite_instance *rpmsg_lite_dev,
struct rpmsg_lite_endpoint *new_ept,
const char *ept_name,
uint32_t flags
);
rpmsg_lite_dev：RPMsg实例句柄。new_ept：需要注册的端点句柄。ept_name：端点名称，远端用此名称发现服务。flags：标志位，目前通常为0。
内部实现流程：
rpmsg_ns_announce本质是向一个特殊端点（地址为RPMSG_NS_ADDR=53）发送一个特殊消息，这个消息称为名字服务公告消息（announce）。
消息结构定义为（伪代码）：
struct rpmsg_ns_msg {
char name[32]; // 端点名
uint32_t addr; // 端点地址
uint32_t flags; // 属性标记
};
发送方式：
- 将
name、addr、flags组成payload，发送到特殊端点（地址53）。 - 远端的RPMsg名字服务（Linux端的rpmsg_core、rpmsg_ctrl）会监听地址53的消息，收到此消息后自动执行相应端点绑定和设备节点创建操作。
示例：
// 发送名字服务公告消息
rpmsg_ns_announce(rpmsg_instance, my_ept, "rpmsg-channel-1", 0);
四、协议交互过程详细示意图解
RTOS/裸机端（M4）与Linux端（A53）交互过程如下：
M4端 共享内存（VRing） Linux端
| | |
rpmsg_lite_create_ept(...) | |
+--创建端点，自动分配地址 | |
| | |
rpmsg_ns_announce(...) | |
+---向RPMSG_NS_ADDR发送端点公告--------->| |
| |--------VRing传输名字服务消息----------->|
| | |
| | Linux RPMsg Core
| | |
| |<-----接收到名字服务公告（端点名+地址）--+
| | |
| |----自动创建/dev/rpmsgX设备文件（rpmsg_char）
| | |
| | |
| | |
|<---远端核打开/dev/rpmsgX，并绑定到端点地址------|
| | |
|<-------远端通过/dev/rpmsgX发送消息到地址（端点）|
| | |
my_endpoint_rx_cb(...) | |
+----回调被调用，处理接收到的消息 | |
五、关键注意事项与高级技巧：
-
自动绑定机制
名字服务公告消息本质是一种特殊的RPMsg消息，因此远端核必须启动RPMsg Core服务才能接收公告消息，实现自动绑定。 -
多端点支持
使用RPMsg-lite时可创建多个端点，每个端点可以独立注册名字服务，Linux端会对应创建多个/dev/rpmsgX设备节点。 -
资源表配置
resource_table中的VDEV资源定义了vring共享内存和VirtIO队列配置，必须与RPMsg-lite实例初始化参数保持一致。
六、小结与应用场景推荐
- rpmsg_lite_create_ept负责本地端点的地址申请与回调注册。
- rpmsg_ns_announce通过特殊消息完成远程核端点发现与自动设备绑定。
典型应用场景包括：
- Linux核调用RTOS侧传感器数据采集。
- M4核主动向Linux核推送实时数据。
- 多核系统启动时自动建立通讯链路。