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    FPGA云服务器：F3实例Vitis 2020.1开发流程

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    FPGA云服务器：F3实例Vitis 2020.1开发流程

    更新时间：Mar 29, 2024

    本文介绍如何在F3实例上使用Vitis 2020.1制作镜像文件，并烧录到FPGA芯片中。

    前提条件

    • 已创建满足如下要求的F3实例。

      • 已提交工单获取镜像FaaS_F30010_VITIS_2020_1，并在创建实例时，选择该镜像。

      • 建议系统盘不小于120 GiB。

      • 已为F3实例分配公网IP。

      • 已在F3实例所在安全组中添加规则并放行SSH（22）端口。具体操作，请参见添加安全组规则。

    • 已在ECS控制台F3实例的详情页上，获取实例ID。

    • 已创建一个OSS Bucket专门用于FaaS服务。

      Bucket与F3实例必须属于同一个账号、同一个地域。若尚未创建，具体操作，请参见创建一个OSS Bucket。

    • 使用RAM用户操作FPGA，必须先完成以下操作：

      • 创建RAM用户并授权，详情请参见创建RAM用户及为RAM用户授权。

        您需要为RAM用户授予的权限为：AliyunECSReadOnlyAccess、AliyunOSSFullAccess和AliyunRAMFullAccess。

      • 授权FaaS服务角色，授权页面请参见授权FaaS服务角色。

      • 获取AccessKey ID和AccessKey Secret。

    步骤一：远程连接实例

    FaaS_F30010_VITIS_2020_1镜像已配置了桌面环境及VNC Server，建议您通过VNC Server远程连接F3实例。具体操作，请参见使用VNC登录实例。

    步骤二：初始化软件环境

    您每创建一个F3实例，均需要执行以下操作初始化当前软件环境。

    1. 运行以下命令，通过VNC Server指定环境分辨率。

      vncserver -geometry 2560x1440

      回显信息如下：

      vnc

    2. 运行以下命令，对FaaS_F30010_VITIS_2020_1镜像中已预安装的FaaS平台使用VITIS所需的软件环境进行初始化。

      source /root/faasTools/vitis_setup.sh

      回显信息如下，表示初始化完成。

      vnc2

    步骤三：创建工程

    环境准备完成后，您即可通过VITIS启动工程，并在GUI界面下创建工程。

    1. 执行vitis命令启动工程。

      回显信息如下，表示工程启动成功。

      vitis

    2. 在VITIS的GUI界面创建工程。

      1. 在打开的VITIS窗口，单击PROJECT下的Create Application Project。2022-04-26_10-58-32.png

      2. 在打开的New Application Project对话框中，在左侧区域选择SW acceleration templates > Vector Addition，然后单击Finish。2022-04-26_10-58-58.png

    步骤四：仿真

    VITIS支持Emulation-SW、Emulation-HW两种仿真形式。

    1. 在VITIS的Assistant页签中，选择vadd_system > vadd > Emulation-SW [Software Emulation]。

    2. 在Emulation-SW [Software Emulation]上单击鼠标右键，选择Build。

      2022-04-26_15-27-38.png

    3. 在Emulation-SW [Software Emulation]上单击鼠标右键，选择Run > Default进行机型仿真。

      运行结果如下所示：2022-04-26_15-30-19.png

    步骤五：制作镜像

    由于VITIS默认生成的镜像文件中包含.bit格式的文件，而FaaS要求上传的文件格式为.dcp，因此您需要先进行相关设置，再制作FPGA镜像。

    1. 在VITIS的Assistant页签的右上角，单击2022-04-26_15-38-12.png图标。

    2. 在打开的Project Settings对话框中，选择vadd_system > vadd。

    3. 在右侧的vadd区域中，将V++ linker options配置项设置为以下内容。然后单击Apply，再单击Apply and Close。

      --advanced.param compiler.acceleratorBinaryContent=dcp

    4. 单击VITIS的Assistant页签，选择vadd_system > vadd > Hardware [Hardware]。

    5. 在Hardware [Hardware]上右键单击鼠标，单击Build进行镜像制作。

      制作过程会持续数个小时，制作完成后，您可以进入工程目录的Hardware目录下，然后执行ls命令，查看生成的host可执行二进制文件vadd及镜像文件binary_container_1.xclbin。如下所示：

      [root@iz2zec7rvsxxxxxxx Hardware]# ls
a.xclbin                                  guidance.html
binary_container_1.build                  guidance.pb
binary_container_1-krnl_vadd-compile.cfg  makefile
binary_container_1-link.cfg               package.build
binary_container_1.ltx                    package.cfg
binary_container_1.mdb                    src
binary_container_1.xclbin                 vadd
binary_container_1.xclbin.info            vadd_Hardware.build.ui.log
binary_container_1.xclbin.link_summary    v++_package.log
binary_container_1.xclbin.sh              v++.package_summary
common-config.cfg                         xcd.log

    6. 执行如下命令，生成用于上传镜像的压缩文件。

      [root@iz2zec7rvsxxxxxxx Hardware]# vitis_xclbin_split.sh binary_container_1.xclbin

      执行结果如下：

      XRT Build Version: 2.6.0 (2020.1)
       Build Date: 2021-03-08 10:50:41
          Hash ID: 80107ebc7376dafc8e1c9f5043c81c6f1dcc9dbb
------------------------------------------------------------------------------
Warning: The option '--output' has not been specified. All operations will
         be done in memory with the exception of the '--dump-section' command.
------------------------------------------------------------------------------
Reading xclbin file into memory.  File: binary_container_1.xclbin

Section: 'BITSTREAM'(0) was successfully written.
Format: RAW
File  : 'faas20210311-092706.dcp'
Leaving xclbinutil.
XRT Build Version: 2.6.0 (2020.1)
       Build Date: 2021-03-08 10:50:41
          Hash ID: 80107ebc7376dafc8e1c9f5043c81c6f1dcc9dbb
------------------------------------------------------------------------------
Warning: The option '--output' has not been specified. All operations will
         be done in memory with the exception of the '--dump-section' command.
------------------------------------------------------------------------------
Reading xclbin file into memory.  File: binary_container_1.xclbin

Section: 'EMBEDDED_METADATA'(2) was successfully written.
Format: RAW
File  : 'faas20210311-092706.xml'
Leaving xclbinutil.
to_aliyun/
to_aliyun/faas20210311-092706.xml
to_aliyun/faas20210311-092706.dcp
Generate Image :Image20210311-092706.tar.gz

      如上所示，最终生成的Image20210311-092706.tar.gz文件可用于上传制作镜像。具体操作，请参见使用faasutil。

      说明

      FaaS_F30010_VITIS_2020_1镜像中已预装了faasutil工具，您可以执行source /root/faasTools/vitis_setup.sh命令后使用。

    步骤六：上板验证

    通过FaaS_F30010_VITIS_2020_1镜像中预装的faasutil工具完成镜像制作及镜像加载后，您可以使用GUI或命令行两种方式进行上板验证。

    • GUI方式验证：

      1. 在VITIS的Assistant页签，选择vadd_system > vadd > Hardware [Hardware]。

      2. 在Hardware [Hardware]上单击鼠标右键，选择Run > Default。

        运行结果如下所示，表示将FPGA镜像已烧录到FPGA芯片。

        2022-04-26_16-15-48.png

    • 命令行方式验证：

      在工程目录的Hardware目录下，执行如下命令进行验证：

      [root@iz2zec7rvsxxxxxxx Hardware]# ./vadd binary_container_1.xclbin

      运行结果如下所示，表示将FPGA镜像已烧录到FPGA芯片。

      Loading: 'binary_container_1.xclbin'
TEST PASSED