Raspberry Pi 3 e kernel a 64 bit, differenze tra armv7 e armv8

Esiste un kernel a 64 bit per Raspberry Pi 3? Mi sono guardato intorno e da fonti controllo la pagina ufficiale e qui sono elencati i seguenti kernel:

1. NOOBS: questo è installer, nessun sistema operativo da solo, giusto?
2. Rapsbian - solo un download, quindi presumo 32 bit compatibile con tutte le versioni di Pi
3. Ubuntu MATE - aarch32 (ARMv7)
4. Ubuntu Ubuntu Core: sembra solo a 32 bit
5. OSMC - stessi download per "Raspberry Pi 2/3", quindi a 32 bit
6. LibreELEC - build combinata per 2 e 3, quindi solo a 32 bit
7. PiNet - non so cosa sia, ma dubita a 64 bit
8. Sistema operativo RISC - non sembra Linux
9. Stazione meteorologica - sì, proprio no

Quindi non sembra che ci sia un kernel ufficiale a 64 bit disponibile? Ce n'è uno non ufficiale? Posso semplicemente compilarne uno e mi aspetto che funzioni (suppongo di no, ma non fa male chiedere ...)? Qualcuno ci lavora almeno? Mi piacerebbe avere accesso ai numeri nativi a 64 bit.

D'altra parte, che differenza c'è tra armv7 e armv8? Gentoo offre tarball di livello 3 per armv7. Funzionerà su Pi 3 che è armv8?

Da quel poco che ho trovato non c'è nulla di stabile e ufficiale. Alcuni ne hanno ottenuto uno da compilare, ma poi ci sono problemi con i driver / moduli.

Questi collegamenti potrebbero interessarti in merito a questo argomento.

Immissione dello stato di esecuzione aarch64

Raspbian Jessie (64 bit) per RPi3?

Il consenso generale è che un kernel a 64 bit non aumenterà le prestazioni sul Pi, poiché gli unici 2 vantaggi reali di un kernel a 64 bit sono:

1. valori int più grandi, che è comunque possibile specificare manualmente in un kernel a 32 bit
2. la possibilità di avere più di 4 Gb di RAM, che è inutile sul Pi in quanto la RAM è integrata e non espandibile.

Inoltre, 64 bit contro 32 bit sui chip ARM non sono il grande salto di prestazioni rispetto ai chip x86, perché i chip x86 hanno avuto significativi aggiornamenti dell'architettura quando sono passati a 64 bit, mentre i chip ARM erano già piuttosto solidi nelle versioni a 32 bit.

Sentiti libero di sperimentare però! :)

Un vantaggio di 64 bit che tutti sembrano dimenticare è che ARMv8 ha un numero di registri significativamente maggiore rispetto a ARMv7, ma ha anche prestazioni molto migliori in virgola mobile.

Non è solo un componente aggiuntivo di ARMv7, è un'architettura completamente nuova.

OpenSUSE ha rilasciato la sua immagine Raspberry Pi a 64 bit.

https://en.opensuse.org/HCL:Raspberry_Pi3

Ho riscontrato alcuni significativi miglioramenti delle prestazioni delle compilazioni a 64 bit contro 32 bit eseguendo i miei benchmark Android su un tablet utilizzando un ARM Cortex-A53 da 1,3 GHz. Le ultime vengono compilate tramite Eclipse e, in fase di esecuzione, rilevano se la CPU è ARM, Intel o MIPS, quindi l'architettura a 32 o 64 bit.

Nelle precedenti compilazioni di Windows per CPU Intel, il funzionamento a 64 bit poteva essere molto più veloce di 32 bit a causa dell'utilizzo delle istruzioni SIMD di tipo SSE. Tuttavia, il compilatore successivo a 32 bit, con incompatibilità all'indietro, produce praticamente lo stesso codice e una velocità simile.

I dettagli dei benchmark Android sono i seguenti, mostrando i risultati a 32 e 64 bit dell'A53 e tramite un Cortex-A9 a 1,2 GHz. Alla fine sono presenti alcuni elenchi di codici assembly che identificano le diverse istruzioni utilizzate. Di seguito è riportato un riepilogo dei risultati.

http://www.roylongbottom.org.uk/android%2064%20bit%20benchmarks.htm#anchorStart

Whetstone Benchmark - (piccoli loop) prestazioni simili, con valutazione complessiva influenzata dalla compilazione del test utilizzando le funzioni EXP.

Dhrystone Benchmark - ultimo MIPS / MHz 1,09 32 bit, 1,96 64 bit, 1,10 A9 - forse ottimizzato a 64 bit.

Linpack Benchmark - (N = 100) 64 bit DP 1,97 x più veloce, SP 2,67 x - vedi codice assembly.

Livermore Loops - (24 kernel) in media 1,5 volte più veloce, intervallo da 0,8 a 7,9 volte

Test cache e RAM L1 / L2

MemSpeed ​​- calcoli float e interi - guadagna cache 2,2 x, RAM 1,5 x.

BusSpeed ​​- streaming di dati interi e lettura a raffica - streaming 2,0 x L1, 1,5 x L2, 1,25 x RAM - scoppi 2,6 x L1, L2 e RAM simili.

RandMem - lettura e lettura / scrittura seriale e casuale dalla stessa struttura di indicizzazione complessa - in genere un po 'più veloce in lettura ma lettura / scrittura simile / più lenta.

Esistono poi versioni MP di quanto sopra e tenta di misurare il massimo SP MFLOPS (MP-MFLOPS) con un massimo di 4 core da 2,7 GFLOPS a 32 bit e 5,5 GFLOPS a 64 bit. Esiste anche una versione che utilizza NEON intrinsics in cui il compilatore a 64 bit genera istruzioni alternative fino a 10,8 GFLOPS contro 5,7 a 32 bit - consultare l'elenco dell'assemblaggio. Ho anche versioni di questi benchmark per tablet Windows 10 e Android basati su Intel Atom - Windows 64 bit e 32 bit, Android 32 bit - 64 bit completo non completamente implementato - kernel Linux 64 bit ma Android 32 bit.

http://www.roylongbottom.org.uk/android%20benchmarks.htm

Inoltre, ho versioni Linux / Intel a 32 e 64 bit.

Roy Paciock

Ecco come compilo il kernel RPI3 Aarch64:

Innanzitutto, avrai bisogno di Linaro aarch64: https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/latest/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar .xz

Decomprimilo, mettilo da qualche parte, esempio: /opt/toolchains/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_aarch64-linux-gnu

Ecco il mio script per scaricare firmware, VC, sorgente del kernel e compilare il kernel con i moduli, io uso questo script per il mio server Jenkins, quindi scelgo ciò di cui hai bisogno:

git clone https://github.com/raspberrypi/linux.git -b rpi-4.8.y --depth=1
cd linux
export CROSS_COMPILE=/opt/toolchains/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin/aarch64-linux-gnu-
export ARCH=arm64
export INSTALL_MOD_PATH=MODULES/
export KERNEL=kernel8

rm -rf BOOT
rm -rf MODULES
rm -rf rpi-proprietary/

mkdir -p BOOT/overlays
mkdir MODULES

git clone https://github.com/Hexxeh/rpi-firmware.git --depth=1 rpi-proprietary/

cp ./rpi-proprietary/COPYING.linux ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/LICENCE.broadcom ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/bootcode.bin ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/fixup.dat ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/fixup_cd.dat ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/fixup_db.dat ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/fixup_x.dat ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/start.elf ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/start_cd.elf ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/start_db.elf ./BOOT/
cp ./rpi-proprietary/start_x.elf ./BOOT/

cd ./rpi-proprietary/vc/hardfp/opt/

tar -cvzf VC.tar.gz vc/

cd ../../../../
mv ./rpi-proprietary/vc/hardfp/opt/VC.tar.gz ./
rm -rf rpi-proprietary/

make bcmrpi3_defconfig
make modules
make module_install
make -j10

rm -rf MODULES/lib/modules/*v8*/build MODULES/lib/modules/*v8*/source

cp ./arch/arm64/boot/Image ./BOOT/kernel8.img
cp ./arch/arm64/boot/dts/broadcom/*.dtb ./BOOT/
cp ./arch/arm64/boot/dts/overlays/*.dtbo ./BOOT/overlays/
cp ./arch/arm64/boot/dts/overlays/README ./BOOT/overlays/

tar -cvzf MODULES.tar.gz MODULES/
tar -cvzf BOOT.tar.gz BOOT/

make mrproper

Ora basta decomprimere BOOT.tar.gz e metterlo sulla tua sdcard.

IMPORTANTE : è necessario inserire arm_control = 0x200 in config.txt per avviare il kernel AARCH64

Oppure puoi semplicemente usare il mio prefabbricato sul mio Jenkins: https://jenkins.sandpox.org/job/RPI3_KERNEL_AARCH64/

Ad oggi, sembra che Fedora e Archlinux siano ben supportati.

Se vai in Arch, questo ti aiuterà a costruire l'immagine (per me su linux / rpi3 lo era make linux) e questo ti aiuterà ad avviare il wifi.

Se hai bisogno di essere sicuro di quale lampone hai, usa questa guida .

Inoltre arm_control=0x200è deprecato e arm_64bitdovrebbe essere utilizzato invece in /boot/config.txt.