Linux から FPGA コンフィグレーションする方法

はじめに

この記事では、SoC FPGA ターゲット上で Linux から FPGA 回路のコンフィグレーションを実行する方法を記載します。

最近の Linux カーネルバージョン（v4.x~）では、FPGA 関連のドライバの仕組みが変更された事により、古いカーネルバージョン（v3.x）で利用できていた方法では対応できなくなっています。
そのため、ここでは最近のカーネルバージョンで利用可能なコンフィグレーション方法を紹介します。

参考：
古いカーネルバージョンを使用している場合は下記の記事を参照ください。
FPGA Configuration from Linux | Rocketboards.org

最近のカーネルバージョンで FPGA をコンフィグレーションを行う場合は、デバイスツリー・オーバーレイと呼ばれる仕組みを利用します。デバイスツリー・オーバーレイを使用するためには、以下２つのデバイスツリー双方に対応の記述が必要となります。

”fpga-region” を含むベース・デバイスツリーを使用して起動した Linux ターミナル上から、以下の手順でデバイスツリー・オーバーレイを実行します。

詳細は、実行時のターミナル画像と吹き出しのコメントを参照ください。

FPGA 側のコンフィグを実行する場合は、コンフィグ実行中に HPS-FPGA 間ブリッジが無効の状態となるように、事前に無効化、コンフィグ完了後に再度有効化する制御が必要です。

ただし、デバイスツリー・オーバーレイの仕組みを使用する場合には、ブリッジの制御も自動的に行われるため、無効化/有効化の操作を別途行う必要はありません。

今回はデバイスツリー・オーバーレイを使用した FPGA コンフィグレーション方法を紹介させて頂きました。

より詳細な情報については、カーネルソース・ツリーのドキュメントも参照ください。

　 Documentation/devicetree/overlay-notes.txt

　 Documentation/devicetree/bindings/fpga/fpga-region.txt

参考：
その他、関連情報へのリンクも掲載しておきます。