如何用TI KeyStone TMS320C6678處理器進(jìn)行TI-IPC多核通信案例

ID:336245 · 發(fā)表于 2021-1-25 19:58

如何用TI KeyStone TMS320C6678處理器進(jìn)行TI-IPC多核通信案例本文基于創(chuàng)龍科技TL6678-EasyEVM評(píng)估板進(jìn)行演示。

圖1TL6678-EasyEVM評(píng)估板
TL6678-EasyEVM是一款基于TI KeyStone架構(gòu)C6000系列TMS320C6678八核C66x定點(diǎn)/浮點(diǎn)高性能處理器設(shè)計(jì)的高端多核DSP評(píng)估板，由核心板與底板組成。核心板經(jīng)過(guò)專業(yè)的PCB Layout和高低溫測(cè)試驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。
評(píng)估板接口資源豐富，引出雙路千兆網(wǎng)口、SRIO、PCIe等高速通信接口，方便用戶快速進(jìn)行產(chǎn)品方案評(píng)估與技術(shù)預(yù)研。

開(kāi)發(fā)案例主要包括：Ø
(1) 裸機(jī)開(kāi)發(fā)案例
(2) RTOS(SYS/BIOS)開(kāi)發(fā)案例
(3) IPC、OpenMP多核開(kāi)發(fā)案例
(4) SRIO、PCIe、雙千兆網(wǎng)口開(kāi)發(fā)案例
(5) 圖像處理開(kāi)發(fā)案例
(6) DSP算法開(kāi)發(fā)案例
(7) 串口、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程升級(jí)開(kāi)發(fā)案例
案例源碼、產(chǎn)品資料（用戶手冊(cè)、核心板硬件資料、產(chǎn)品規(guī)格書）可site.tronlong.com/pfdownload獲取。

1.1 TI-IPC簡(jiǎn)介

TI-IPC(Inter-Processor Communication)是組件提供與處理器硬件無(wú)關(guān)的API，可用于多核處理器核間通信、同一處理器進(jìn)程間通信和設(shè)備間通信。API支持消息傳遞、流和鏈接列表，它們?cè)趩翁幚砥骱投嗵幚砥髦信渲镁杉嫒荨?/font>
TI-IPC被設(shè)計(jì)在運(yùn)行SYS/BIOS應(yīng)用程序的處理器上使用，一般為DSP處理器（如TMS320C6678、TMS320C6657），但在某些情況下亦可能是ARM處理器。

圖2
IPC常見(jiàn)的通信模塊如下：

表1

Ipc	提供Ipc_start()函數(shù)，并允許配置啟動(dòng)順序
MessageQ	大小可變的消息傳遞模塊
Notify	以中斷方式實(shí)現(xiàn)輕量數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K
ListMp	用于實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈接列表的互斥訪問(wèn)
GateMp	用于實(shí)現(xiàn)對(duì)共享資源的互斥訪問(wèn)
HeapBufMp	大小固定的共享內(nèi)存堆
HeapMenMp	大小可變的共享內(nèi)存堆
SharedRegion	用于維護(hù)共享內(nèi)存區(qū)域
List	用于創(chuàng)建雙向鏈接列表
MultiProc	用于管理多核處理器核心ID
NameServer	用于應(yīng)用程序基于本地名稱檢索，以及存儲(chǔ)變量值

圖3

1.2 常用模塊

1.2.1 MessageQ

該模塊具有如下特點(diǎn)：
（1）兼容性強(qiáng)，可在不更改運(yùn)行代碼的情況移植至另一個(gè)支持TI-IPC MessageQ的處理器或其他傳輸層（如Shared Memory、Multicore Navigator、SRIO）。
（2）支持可變長(zhǎng)度消息的結(jié)構(gòu)化發(fā)送與接收。
（3）單個(gè)MessageQ隊(duì)列支持單個(gè)reader和多個(gè)writer。
（4）消息接收支持超時(shí)機(jī)制。
（5） reader可根據(jù)消息頭部信息對(duì)writer進(jìn)行確認(rèn)后再回復(fù)。
（6） Ipc_start()會(huì)幫助用戶完成下圖中灰色框內(nèi)的功能，用戶僅需關(guān)注紅色框中的內(nèi)容即可。

圖4

MessageQ通過(guò)消息隊(duì)列發(fā)送和接收消息。reader是一個(gè)從消息隊(duì)列中讀取消息的線程，writer是一個(gè)將消息寫入消息隊(duì)列的線程。每個(gè)消息隊(duì)列都有一個(gè)reader，但可有多個(gè)writer。

n reader：調(diào)用MessageQ_create()、MessageQ_get()、MessageQ_free()和MessageQ_delete()。
n writer：調(diào)用MessageQ_open()、MessageQ_alloc()、MessageQ_put()和MessageQ_close()。
MessageQ常見(jiàn)的工作流程如下所示。

圖5

下面以多核IPC通信的shmIpcBenchmark案例為例，分析代碼中MessageQ的使用，見(jiàn)圖中注釋。

圖6

圖7

1.2.2 Notify該模塊具有如下特點(diǎn)：
（1）可獨(dú)立于MessageQ模塊進(jìn)行使用。
（2）著重于多核通知功能，是更為簡(jiǎn)單的多核通信形式。

圖8

（3）僅可基于Shared Memroy方式進(jìn)行使用。

圖9

Notify通過(guò)硬件中斷傳輸消息，Receiver注冊(cè)Notify事件中斷，Sender通過(guò)Notify發(fā)送事件中斷，從而實(shí)現(xiàn)通知并攜帶小量消息的目的。

n Receiver：調(diào)用Notify_registerEvent()注冊(cè)事件中斷服務(wù)函數(shù)。
n Sender：調(diào)用Notify_sendEvent()發(fā)送事件中斷。
Notify常見(jiàn)的工作流程如下所示。

圖10

1.3 物理傳輸方式

TI-IPC的數(shù)據(jù)傳輸需結(jié)合特定物理硬件與底層驅(qū)動(dòng)，方可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線程在同一個(gè)設(shè)備或跨設(shè)備間進(jìn)行通信。常用三種的物理傳輸方式包括Shared Memory、Multicore Navigator和SRIO，具體說(shuō)明如下。

表2

傳輸方式	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)
Shared Memory	使用簡(jiǎn)單，速率較高	僅可用于單個(gè)設(shè)備IPC通信，可能與其他使用Shared Memory的任務(wù)存在競(jìng)爭(zhēng)
Multicore Navigator	速率最高，消耗CPU周期最少	僅可用于單個(gè)設(shè)備IPC通信
SRIO	可用于跨設(shè)備IPC通信	速率最低

下圖為使用Multicore Navigator、SRIO的API調(diào)用流程，用戶僅需關(guān)注MessageQ部分操作即可，其他模塊均由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用。

圖11

圖12
現(xiàn)可向廠家免費(fèi)申請(qǐng)TL6678-EasyEVM評(píng)估板進(jìn)行快速評(píng)估，免費(fèi)哦！
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TMS320C6678 DSP討論：79635273、332643352

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