sw_app 目录中的程序由 Vitis/XSCT 工具进行构建和管理，包含适用于 Xilinx SoC 平台的裸核和 RTOS 示例。

通用目录结构如下

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<app_name>/
  data/
    <app_name>.tcl       # HSI/Vitis metadata: supported processors, OS, hw requirements
    <app_name>.yaml      # Machine-readable metadata: dependencies, supported targets
    <app_name>.mss       # (some apps) Software stack description
  src/
    CMakeLists.txt       # Build definition (CMake-based, driven by XSCT)
    *.c / *.h / *.S      # Source code
    lscript.ld           # Linker script (most apps)
    UserConfig.cmake     # User build customization hooks
    platform_config.h.in # (some apps) Template for platform-specific config

Memory Tests

这一部分程序的作用是测试硬件设计中所有可读写内存区域。

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├── data
│   ├── memory_tests.tcl
│   └── memory_tests.yaml     # 本程序运行的最低内存要求: OCM >= 64KB 或 BRAM >= 8KB
└── src
    ├── CMakeLists.txt
    ├── memory_config.h
    ├── memory_config_g.c.in
    ├── memorytest.c
    ├── platform.c
    ├── platform.h
    └── platform_config.h
  • memory_config.h 程序中定义了结构体，与 lscripts.ld 中的 Available Memory Regions 表头对应。
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struct memory_range_s {
	char8 *name;   // 内存区域的名称
	char8 *ip;     // 内存控制 IP 名称
	UINTPTR base;  // 基地址
	u64 size;      // 区域大小（字节）
};

  • memory_config_g.c 文件根据模板文件 memory_config_g.c.in 构建，具体作用是替换占位符 @MEMNODES@ 为具体可读写的内存区域，作为数组 memory_ranges 的逐个元素；替换占位符 @NUM_MEM_RANGES@ 为内存区域的数量。

  • platform.c 程序中包含平台初始化与清理函数，初始化时仅启用 I-Cache，针对 ARM 处理器会禁用 D-Cache 数据缓存，因为内存测试必须让数据写到外部存储器。

  • memorytest.c 程序中包含 main() 函数和测试逻辑：遍历所有 n_memory_ranges 逐个调用测试函数 test_memory_range。

    1. 打印本次测试的内存区域名称、控制器 IP 名、基地址和区域大小

    2. 将内存按照 \(4KB\) 分块，Xil_TestMem32 逐块做 32 位读写测试（可选：16 位或 8 位压力测试）

注：测试程序中使用 print 打印，而不是 printf，因为 printf 会在堆上动态分配内存，而此时 heap = 0.

  • memory_tests.tcl 脚本
函数 作用
swapp_get_name 返回应用名称 Memory Tests
swapp_get_description 返回描述信息
swapp_is_supported_hw 检查硬件兼容性：必须有 UART 外设，必须有足够大的 BRAM/OCM
swapp_is_supported_sw 检查软件兼容性：必须是 standalone OS，必须设置 stdout
swapp_generate 生成 platform_config.h（UART 配置）和 memory_config_g.c（内存范围表）
swapp_get_linker_constraints 返回链接约束：代码/数据存放位置，堆大小为 0
swapp_get_supported_processors 返回支持的处理器列表
swapp_get_supported_os 返回 standalone

另外，generate_memory_config 函数的作用包括

  • 遍历所有数据内存范围，排除以下区域：
    • 只读内存
    • 与安全状态不匹配的内存
    • 程序代码/数据所在的内存（避免测试时覆盖自身）
    • Flash 存储器（通过 EMC IP 类型检测）
    • DDR 控制器本身（ps7_ddrc）、QSPI、NAND、NOR 等非易失性存储
    • TCM（紧耦合内存）、OCM、PMU RAM 等片上特殊内存
    • AArch32 模式下地址超过 32 位的区域
  • MicroBlaze 特殊处理：基地址为 0 的内存跳过前 0x50 字节（向量表区域）。

最终生成合法的内存范围数组。，

Xil_TestMem32 测试

函数根据 Subtest 参数最多可以执行 5 种测试，分别为

  • 向内存连续写入累加数然后从头读取，检查读出的值与预期递增的值是否一致，用于检测基本的读写功能；
  • 写入的数据只有 1 个 bit 是 1, 其余是 0，例如 0x0000_0001, 0x0000_0002,...，一直左移循环 32 次，用于检测数据线之间是否存在邻位干扰、短路或断路；
  • 写入的数据只有 1 个 bit 是 0, 其余是 1，同样用于检测数据线，确保高低电平转换没有故障；
  • 将当前内存的地址取反后的值写入该地址，读取时，再次计算地址的取反值进行对比，用于检测地址线与地址译码逻辑；
  • 将整个内存块填满 0xDEADBEEF，然后回读校验，快速完成大面积的完整性校验，用于验证内存控制器配置；

参考资料

GitHub | Xilinx/embeddedsw

DeepWiki | Xilinx/embeddedsw