在 AMP（Asymmetric Multi-Processing，非對稱多處理）混合部署架構中，Linux 和 RT-Thread 運行在同一顆芯片的兩個不同核心上，如何高效地在兩個系統(tǒng)之間傳遞大數據，是一個核心問題。

上一篇文章介紹了 DSMC 總線方案，適合與 FPGA 等外部設備高速通信。今天我們聚焦另一個場景——睿擎平臺 AMP 共享內存（SHM）通信，介紹 RC3562 平臺如何利用芯片內置的共享內存機制，實現 Linux 與 RT-Thread 之間的高速數據交換，并提供完整示例代碼和實測數據。

一、為什么需要共享內存通信？

在 AMP 混合部署中，Linux 和 RT-Thread 各司其職：

Linux負責復雜的人機交互、網絡通信、文件系統(tǒng)等

RT-Thread負責實時控制、電機驅動、傳感器采集等

兩者之間需要頻繁交換數據：

傳統(tǒng)方案（如 RPMSG）基于消息隊列，適合小數據量、事件驅動的通信場景。但當需要傳遞大數組、實時流數據時，消息隊列的多次拷貝會帶來顯著延遲和 CPU 開銷。

共享內存（SHM）的核心思想是：劃定一塊物理內存，兩個核心都能直接訪問，數據無需拷貝，延遲可降至微秒級，是 AMP 雙系統(tǒng)大數據量通信的終極方案。

二、共享內存原理

2.1 芯片級共享內存架構

睿擎平臺的 RK3562 和 RK3506 芯片在內部 SRAM 區(qū)域預留了一塊共享內存區(qū)域，兩個核心都可以直接訪問。共享內存區(qū)域布局：

關鍵參數：

●地址：兩塊核心映射到同一物理地址 0xc000000，無需額外地址轉換

●大小：2MB（0x200000），適合中等體量的數據交換

●通知機制：通過 Mailbox 硬件發(fā)送中斷，告知對方數據已就緒

●緩存同步：Linux 使用 msync，RT-Thread 使用 AMP_SHM_IOCTL_FLUSH_CACHE / AMP_SHM_IOCTL_INVALID_CACHE

三、Linux 側示例代碼

Linux 側應用程序通過標準 POSIX 接口訪問共享內存設備 /dev/amp_shm，核心操作為：open → ioctl → mmap → 讀寫數據 → msync → munmap。

#include#include#include#include#include#include#include#include#include#defineAMP_SHM_IOCTL_BASE 'A'#defineAMP_SHM_IOCTL_KICK _IO(AMP_SHM_IOCTL_BASE, 1)#defineAMP_SHM_IOCTL_GET_SIZE _IOR(AMP_SHM_IOCTL_BASE, 2, size_t)intmain(intargc,char**argv){ constchar*dev_name = argv[1]; intfd =open(dev_name, O_RDWR); if(fd

編譯方式（使用 SDK 構建系統(tǒng)）：

# 使用 SDK 提供的 cmake 配置交叉編譯cd/path/to/shm_demomkdirbuild &&cdbuildcmake .. -DTOOLCHAIN_ROOT=/path/to/toolchainmake# 產出：amp_shm_device_app（部署到開發(fā)板 Linux 文件系統(tǒng)）

四、RT-Thread 側示例代碼

RT-Thread 側通過設備框架（RT-Device）訪問共享內存，設備名為 amp-shm。MSH 命令 amp_shm_test 提供與 Linux 側對應的所有操作。

#include#include#defineAMP_SHM_IOCTL_GET_INFO 0x40#defineAMP_SHM_IOCTL_KICK 0x41#defineAMP_SHM_IOCTL_WAIT 0x42#defineAMP_SHM_IOCTL_MAP 0x43#defineAMP_SHM_IOCTL_UNMAP 0x44#defineAMP_SHM_IOCTL_FLUSH_CACHE 0x45#defineAMP_SHM_IOCTL_INVALID_CACHE 0x46structamp_shm_args{ void*vaddr; rt_uint32_tsize; rt_uint32_tcache_offset; rt_uint32_tcache_len;};staticintamp_shm_test(intargc,char**argv){ rt_device_tdev =rt_device_find(argv[1]); structamp_shm_argsargs = {0}; rt_device_open(dev,0); /* ========== 發(fā)送通知（RT-Thread → Linux）========== */ if(!strcmp(argv[2],"send_notify")) { rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_KICK, RT_NULL); } /* ========== 等待通知（RT-Thread 阻塞等待 Linux 發(fā)來的中斷）========== */ if(!strcmp(argv[2],"wait_notify")) { rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_WAIT, RT_NULL); } /* ========== 寫入數據（RT-Thread → Linux）========== */ if(!strcmp(argv[2],"write") && argc ==5) { rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_GET_INFO, &args); rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_MAP, &args); rt_uint8_t*vaddr = (rt_uint8_t*)args.vaddr; rt_memcpy(vaddr +atol(argv[3]), argv[4],rt_strlen(argv[4])); /* 刷新緩存，確保數據寫回物理內存 */ args.cache_offset =atol(argv[3]); args.cache_len =rt_strlen(argv[4]); rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_FLUSH_CACHE, &args); rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_UNMAP, &args); } /* ========== 讀取數據（RT-Thread ← Linux）========== */ if(!strcmp(argv[2],"read") && argc ==5) { rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_GET_INFO, &args); rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_MAP, &args); rt_uint8_t*vaddr = (rt_uint8_t*)args.vaddr; rt_uint32_toffset =atol(argv[3]); rt_uint32_tlen =atol(argv[4]); /* 使 CPU 緩存失效，從物理內存讀取最新數據 */ args.cache_offset = offset; args.cache_len = len; rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_INVALID_CACHE, &args); for(inti =0; i < len; i++) {? ? ? ? ? ? rt_kprintf("[%2d] = %02x\n", i, *(vaddr + offset + i));? ? ? ? }? ? ? ? rt_device_control(dev, AMP_SHM_IOCTL_UNMAP, &args);? ? }?? ? return?0;}?MSH_CMD_EXPORT(amp_shm_test, amp shm test);

五、API 對比：Linux vs RT-Thread

六、運行測試

6.1 中斷通知測試

Linux 發(fā)通知，RT-Thread 等待：

# RT-Thread 串口終端 - 阻塞等待 Linux 發(fā)來的中斷msh/>amp_shm_test amp-shm wait_notify# Linux 串口終端 - 發(fā)送通知到 RT-Threadroot@rc3562:/# amp_shm_device_app /dev/amp_shm send_notifysend a notify.

RT-Thread 發(fā)通知，Linux 等待：

# Linux 串口終端 - 阻塞等待 RT-Thread 發(fā)來的中斷root@rc3562:/# amp_shm_device_app /dev/amp_shm wait_notify# RT-Thread 串口終端 - 發(fā)送通知到 Linuxmsh />amp_shm_test amp-shm send_notify

6.2 數據讀寫測試

Linux 寫數據，RT-Thread 讀取：

# Linux 側 - 向共享內存偏移 0 處寫入 "hello"root@rc3562:/# amp_shm_device_app /dev/amp_shmwrite0"hello"# RT-Thread 側 - 從共享內存偏移 0 處讀取 16 字節(jié)msh />amp_shm_test amp-shmread016[0] =68(h)[1] =65(e)[2] = 6c (l)[3] = 6c (l)[4] = 6f (o)...（后續(xù)字節(jié)為0x00）

RT-Thread 寫數據，Linux 讀取：

# RT-Thread 側 - 向共享內存偏移 0 處寫入 "world"msh />amp_shm_test amp-shm write0"world"# Linux 側 - 從共享內存偏移 0 處讀取 16 字節(jié)root@rc3562:/# amp_shm_device_app /dev/amp_shm read 0 16[00] =77(w)[01] =6f(o)[02] =72(r)[03] =6c (l)[04] =64(d)[05] =00(.)…

七、應用場景

7.1 工業(yè)機器人控制

Linux 側做運動學規(guī)劃和視覺處理，通過共享內存將目標軌跡高速下發(fā)到 RT-Thread；RT-Thread 側控制電機，通過共享內存回傳編碼器位置數據。

7.2 高速傳感器采集

RT-Thread 側以 100kHz 采樣率采集多路傳感器數據，通過共享內存以 10+ MB/s 的速度傳輸到 Linux 側做存儲和分析。

八、總結

本文基于實際 SDK 源碼，完整介紹了睿擎平臺 AMP 共享內存通信機制：

理解共享內存在 AMP 架構中的定位和優(yōu)勢（2MB SRAM，Mailbox 中斷通知）

掌握 Linux 側 POSIX 接口（open/mmap/msync）使用方法

掌握 RT-Thread 側設備框架接口（rt_device_* + IOCTL）使用方法

理解緩存同步機制（FLUSH_CACHE / INVALID_CACHE）

共享內存是睿擎平臺 AMP 雙系統(tǒng)通信的性能天花板，適合對實時性和帶寬有極致要求的工業(yè)場景。結合 DSMC（外部設備高速通信）和 RPMSG（控制命令傳輸），睿擎平臺提供了完整的 AMP 通信解決方案，開發(fā)者可以根據場景靈活選擇。

相關文檔：

●睿擎平臺開發(fā)文檔

●RuiChing Studio 下載

示例工程：

●Linux 側：shm_demo/amp_shm_device_app.c

●RT-Thread 側：

08_misc_amp_factory_default/applications/amp_shm_device_app.c