IPC,Inter-Processor Communication是SYS/BIOS处理核间通信的组件:
IPC的几种应用方式:
1.最小使用(Minimal use)
这种情况是通过核间的通知机制(notification)来实施的,而一个通知所携带的信息是非常小的(一般是32bits),所以称为最小使用。这种方式一般是用于处理核间的简单同步,却无法处理复杂的消息传递。
这种情况下,需要利用到Notify模块的APIs函数,比如通过Notify_sendEvent()函数给某个特定核传递一个事件,我们可以给特定事件动态注册反馈函数。由于一个通知(notification)所携带的信息是极少的,所以只能给处理器发送一个事件号,而这个事件号所代表的反馈函数决定之后的动作。另外一些数据以函数参数方式,也可以被送出。
2.增加数据通路(Add data passing)
这种情况是在前面的最小使用机制下,在核间增加了一个传递链表元素的数据通路,这个链表的实施一般是使用共享内容并通过门(gates)来管理同步。
这种情况是在最小使用上,增加了一个ListMP模块用于共享链表元素。 ListMP模块是一个双向链表,另外ListMP需要用到共离内存,所以SharedRegion模块也需要被使用,另外ListMP通过NameServer模块中来管理名称/值,同时使用GateMP模块来防止链表元素被多个处理器同时读取。
3.增加动态分配(Add dynamic allocation)
这种情况下,增加了从堆中动态分配链表元素的功能。
这种情况在上种情况下,增加了一个Heap*MP模块,这个模块主要用于从堆中给链表动态分配内存。
4.强大但易用的消息机制(Powerful but easy-to-use messaging)
这种情况下利用MessageQ模块来传递消息。
除了Notify通知机制,还可以利用MessageQ来实现更为复杂的核间通信,在这种情况下,只需要配置MultiProc和SharedRegion模块就可以了,而Ipc_start()函数将自动为我们实现上面灰色模块的配置。
最小使用(Minimal use)情况举例
打开CCS自带例程
点击编译后,查看有无出错;导入目标配置文件.ccxml,这里选择的仍然是C6678 Device Functional Simulator, Little Endian:
选中Group,点击运行:
结果分析
1.各核打印:
这段是在main()中出现的结果,每个核都会执行各自的main():
System_printf("main: MultiProc id = %d\n", MultiProc_self());
System_printf("main: MultiProc name = %s\n",
MultiProc_getName(MultiProc_self()));
2.各核注册事件,并表明其反馈函数:
status = Notify_registerEvent(srcProc, INTERRUPT_LINE, EVENTID,
(Notify_FnNotifyCbck)cbFxn, NULL);
核0执行同时释放信号量,在核0释放信号量semHandle之前,其他核都处理等待信号量释放中
核0通过给核1发送事件,触发反馈函数,在反馈函数中semHandle归一,注意这个激活的信号量是在核1中的
status = Notify_sendEvent(dstProc, INTERRUPT_LINE, EVENTID, seq,
TRUE);
激活核1的信号量后,核0打印结果,并等待其信号量的结果,所有核的信号量都初始为0:
System_printf("tsk1_func: Sent request #%d to %s\n", seq,
MultiProc_getName(dstProc));
/* wait forever on a semaphore, semaphore is posted in callback */
Semaphore_pend(semHandle, BIOS_WAIT_FOREVER);
以下是总共八个核,分别执行了NUMLOOPS次(这里设置的是10次)
下一个核信号被激活,开始执行:
/* wait forever on a semaphore, semaphore is posted in callback */
Semaphore_pend(semHandle, BIOS_WAIT_FOREVER); System_printf("tsk1_func: Received request #%d from %s\n", seq,
MultiProc_getName(recvProcId));
同时通过反馈函数将当前核的下一个核激活:
status = Notify_sendEvent(dstProc, INTERRUPT_LINE, EVENTID, seq,
TRUE);
完成发送事件:
System_printf("tsk1_func: Sent request #%d to %s\n", seq,
MultiProc_getName(dstProc));
退出任务循环,同时退出当前核的BIOS:
多核IPC的配置
1.IPC的启动非常简单,在导入Ipc头文件后,在main()函数中调用Ipc_start()就能根据.cfg文件中配置启动IPC所需要的模块,比如默认情况下Ipc_start()会调用Notify_start()之类,不过要启动这些模块,需要保证提前在.cfg中添加了这些模块。2.IPC的配置是在.cfg中完成的,配置IPC首先需要申明,当前Notify等相关模块也需要提前申明,这里如果不清楚IPC所需要的相关模块,最好使用自带IPC例程作为模块。 var Ipc = xdc.useModule(‘ti.sdo.ipc.Ipc’);
3.设置同步的核数
Ipc.procSync = Ipc.ProcSync_ALL; 这里Ipc.ProcSync_ALL 表示Ipc_start会自动将所有的核都启动了 Ipc.ProcSync_PAIR 表示只启动部分核,需要启动的核要通过Ipc_attach()来启动,这个默认选项 Ipc.ProcSync_NONE 表示Ipc_start()不会同步任何核
4.核间的连接方法Ipc_attach()及Ipc_detach()
这两个函数的使用,需要.cfg文件中配置了Ipc.ProcSync_PAIR Ipc_attach的使用方法非常简单,在Ipc_start()之后直接输入:
Ipc_attach(#coreID),#coreID表示需要连接的核ID号,如Ipc_attach()表示连接核0。
不过需要注意的是:
a) 核的连接一定要按照ID号从小到大的顺序进行,比如当前核必须先连接了核0,才能连接核1,之后才能连接核2 b) 另外两核之间的相互连接必须先满足ID号小的先连接ID号大的,比如只有当核0连接核1后,核1才能连接到核0 c) 由于核的连接并不是一次就能成功的,所以一般需要加一个循环等待的过程,一般使用方法如下:
while(Ipc_attach(#coreID)<)
{
Task_sleep();
}
Ipc_detach()的使用方法同Ipc_attach()是类似的,不过它的功能是解除连接。
主从核之间的通信
前面介绍IPC核间通信例子,是每个核同所有核之间都有连接,而各核之间连接都是相同且双向,而在很多情况下,我们并不需要如此多的核,或者许多核间连接也是不必要的,这些情况下使用Ipc.ProcSync_ALL未免太不高效。 下面我们介绍的例子是核间的主从通信,选择三个核,选择一个主核,另外两个是副核,主核core0同副核之间有相互连接,而副核core1与副核core2之间没有连接,这个主从通信主要完成以下事件:主核向两从核发送事件,激活从核,使其执行任务。两核完成任务后,向主核发送事件,主核继续执行其任务。1.在.cfg文件中设置procSync 改为Ipc.procSync = Ipc.ProcSync_PAIR;
2.修改源文件为:
#include <xdc/std.h>/* -----------------------------------XDC.RUNTIME module Headers */
#include <xdc/runtime/System.h>/* ----------------------------------- IPC module Headers */
#include <ti/ipc/MultiProc.h>
#include <ti/ipc/Notify.h>
#include <ti/ipc/Ipc.h>
/* ----------------------------------- BIOS6 module Headers */
#include <ti/sysbios/knl/Semaphore.h>
#include <ti/sysbios/knl/Task.h>
#include <ti/sysbios/BIOS.h>/* ----------------------------------- To get globals from .cfg Header */
#include <xdc/cfg/global.h>#define INTERRUPT_LINE 0/* Notify event number that the app uses */
#define EVENTID 10/* Number of times to run the loop */
#define NUMLOOPS 3UInt32 times = ;
UInt16 recvnumes = ;#define masterProc 0
#define sloverProc1 1
#define sloverProc2 2
#define sloverNum 2/*
* ======== cbFxn ========
* This function was registered with Notify. It is called when any event is
* sent to this processor.
*/
Void cbFxn(UInt16 procId, UInt16 lineId,
UInt32 eventId, UArg arg, UInt32 payload)
{
/* The payload is a sequence number. */ if(procId!=masterProc) // 主核注册函数
{
recvnumes++; // 接收从核的数目
if(recvnumes==sloverNum) // 当收到全部从核回复的信息
{
recvnumes=;
Semaphore_post(semHandle);
}
}
else
{
times = payload; // 执行次数
Semaphore_post(semHandle);
}
}/*
* ======== tsk0_func ========
* Sends an event to the next processor then pends on a semaphore.
* The semaphore is posted by the callback function.
*/
Void tsk0_func(UArg arg0, UArg arg1)
{
Int i = ;
Int status; if (MultiProc_self() == masterProc)
{
while (i <= NUMLOOPS)
{ /* 这里可以添加主核需要执行的任务代码*/ /* Send an event to the next processor */
status = Notify_sendEvent(sloverProc1, INTERRUPT_LINE, EVENTID, i,
TRUE);
status = Notify_sendEvent(sloverProc2, INTERRUPT_LINE, EVENTID, i,
TRUE); /* Continue until remote side is up */
if (status < )
{
continue;
} System_printf("MasterCore Sent Event to SloverCores in %d\n", i); /* Wait to be released by the cbFxn posting the semaphore */
Semaphore_pend(semHandle, BIOS_WAIT_FOREVER); // 主核等待所有从核完成其工作返回 System_printf("MasterCore Received Event from All SloverCores in %d\n",i); /* increment for next iteration */
i++;
}
}
else {
while (times < NUMLOOPS)
{ /* wait forever on a semaphore, semaphore is posted in callback */
Semaphore_pend(semHandle, BIOS_WAIT_FOREVER); // 等待主核通知开始执行任务 System_printf("SloverCore%d Received Event from MasterCore in %d\n", MultiProc_self(),times); /* 这里可以添加从核执行的任务*/ /* Send an event to the next processor */
status = Notify_sendEvent(masterProc, INTERRUPT_LINE, EVENTID, times,
TRUE);
if (status < ) {
System_abort("sendEvent to MasterCore failed\n");
} System_printf("SloverCore%d sent Event from MasterCore in %d\n", MultiProc_self(),times);
}
} System_printf("Test completed\n");
BIOS_exit();
}/*
* ======== main ========
* Synchronizes all processors (in Ipc_start), calls BIOS_start, and registers
* for an incoming event
*/
Int main(Int argc, Char* argv[])
{
Int status; status = Ipc_start();
if (status < )
{
System_abort("Ipc_start failed\n");
} /*
这里主要根据主核和从核的角色分别添加连接任务:主核同两个从核都有连接,而从核只与主核有链接
在添加核间连接后,分别给核间连接注册事件
*/
if(MultiProc_self()==masterProc)
{
while(Ipc_attach(sloverProc1)){
Task_sleep();
}// 完成从核1的连接
while(Ipc_attach(sloverProc2)){
Task_sleep();
}// 完成从核2的连接 status = Notify_registerEvent(sloverProc1, INTERRUPT_LINE, EVENTID,
(Notify_FnNotifyCbck)cbFxn, NULL);
if (status < ) {
System_abort("Notify_registerEvent for sloverCore1 failed\n");
}// 完成从核1的事件注册 status = Notify_registerEvent(sloverProc2, INTERRUPT_LINE, EVENTID,
(Notify_FnNotifyCbck)cbFxn, NULL);
if (status < ) {
System_abort("Notify_registerEvent for sloverCore2 failed \n");
}// 完成从核2的事件注册 }
else{ while(Ipc_attach(masterProc))
{
Task_sleep();
}// 完成主核0的连接 status = Notify_registerEvent(masterProc, INTERRUPT_LINE, EVENTID,
(Notify_FnNotifyCbck)cbFxn, NULL);
if (status < ) {
System_abort("Notify_registerEvent for masterCore0 failed\n");
}// 完成主核0的事件注册 } BIOS_start(); return ();
}
仿真调试的结果:
从结果上看,当从核分别收到了来自主核的事件时,同时开始任务,当从核任务全部完成后,主核才开始其任务。