IgH EtherCAT Master 学习笔记

架构：内核模块 + 用户态库的双层架构：内核态部分：以内核模块形式运行，直接接管一块以太网网卡，在内核空间完成帧的实时收发、EtherCAT 状态机（Init/Pre-Op/Safe-Op/Op）维护，以及周期性的过程数据（PDO）刷新。之所以放进内核，是因为只有这样才能绕开 Linux 网络协议栈的调度延迟和不确定性，配合实时内核（如 PREEMPT_RT）才能实现微秒级的稳定周期。
用户态部分：应用程序不会直接操作网卡或内核模块，而是通过一套用户态 API 来请求主站句柄、配置每个从站要用到的 PDO 映射，创建“域（Domain）”——一块与内核共享的进程数据内存，每个控制周期调用一次读写函数，收发这块内存里的数据。

笔记：网卡 → Linux → IgH 的软件层次：Ethernet硬件->st_gmac->eth0->ec_generic->ec_master->Slave

配置：主站生命周期与配置流程：请求主站（Request Master），获取从站配置（Slave Configuration），注册 PDO 映射到域（Domain Registration），激活主站（Activate Master），进入周期性循环。

单周期内：实时循环的时序模型：周期驱动方式：IgH 本身不负责“帮你定时”，应用程序必须自己起一个高精度定时循环。每周期的标准动作序列，且顺序不能颠倒：ecrt_master_receive()，ecrt_domain_process()，应用业务逻辑，ecrt_domain_queue()，ecrt_master_send()。

实时：实时任务的调度策略与隔离：必须用 sched_setscheduler() 把控制循环所在的线程设置为 SCHED_FIFO（先入先出的实时调度类），并给一个较高的优先级（比如 80-99），这样只要这个线程处于可运行状态，调度器就会立刻抢占普通进程去运行它；用 taskset 或 sched_setaffinity() 把实时循环绑定到一个专用的 CPU 核心上，并且在内核启动参数里用 isolcpus= 把这个核心从通用调度池里隔离出去，不让其他普通进程和中断处理程序跑上去抢占；mlockall(MCL_CURRENT | MCL_FUTURE)，把进程当前和未来分配的所有内存都锁在物理内存里，杜绝换页延迟。

多轴：多从站配置与差异化 PDO 管理：从站的两种定位方式：Position（位置）与 Alias（别名）；异构从站的差异化配置：如果总线上挂的是不同厂家、不同型号的从站，怎么对每一个从站分别调用 ecrt_master_slave_config() 拿到独立的配置句柄，分别为每个句柄配置各自的 PDO 映射（ecrt_slave_config_pdos()），最后统一注册进同一个（或按需拆分成多个）域。