[发明专利]一种嵌入式多核CPU固件运行方法

说明书

本发明提供一种嵌入式多核CPU固件运行方法，在多核SMP CPU架构中，通过TCM管理装置进行管理，所述TCM管理装置会将ITCM和DTCM外挂的SRAM分为多个端口，保证多个CPU并行访问多个ITCM/DTCM地址，当两个以上CPU访问同一个ITCM/DTCM地址时，由TCM管理装置ITCM/DTCM子端口的仲裁逻辑进行管理。所述嵌入式多核CPU固件运行方法可以非常灵活、实时地对CPU进行固件任务分配，不仅减少了固件重新划分的风险，也大大提高了嵌入式系统的最终性能。

技术领域

本发明涉及一种处理器运行方法，尤其是涉及一种嵌入式多核CPU固件运行方法。

背景技术

目前的多核CPU架构可划分为AMP(异构)与SMP(同构)两种，前者的多颗CPU不同，后者的多颗CPU相同。从固件开发的角度考虑，SMP架构的固件一般只需要一份即可，而AMP架构的固件不仅需要编译至少两份，一般还会涉及不同的编译环境，给固件的开发调试及性能优化带来额外的开销，因此本发明只针对SMP芯片架构。

典型的SMP架构具有一定的硬件要求，其在多核的通信及同步方面有专用的硬件控制逻辑，比如ARM体系结构下的Snoop Control Unit(SCU)可以实现多核的Cache一致性；并需要硬件上保证每个CPU核心内部具有CPU ID寄存器供软件读取，比如Linux kernel在启动阶段会通过smp_processor_id()函来读取CPU ID寄存器。

多核SMP CPU一般比单核CPU授权价格高出很多，而执行效率也无法达到线性预期。

发明内容

本发明提供了一种嵌入式多核CPU固件运行方法，解决了多核SMP CPU运行效率无法达到线性预期的问题，其技术方案如下所述：

一种嵌入式多核CPU固件运行方法，在多核SMP CPU架构中，通过TCM管理装置进行管理，所述TCM管理装置会将ITCM和DTCM外挂的SRAM分为多个端口，保证多个CPU并行访问多个ITCM/DTCM地址，当两个以上CPU访问同一个ITCM/DTCM地址时，由TCM管理装置ITCM/DTCM子端口的仲裁逻辑进行管理。

在硬件架构中，多个CPU共同挂在同一总线上，每个CPU有自己固定的CPU_ID号，固件代码存放于芯片内部SRAM或TCM中，或存放于外部DRAM中。

硬件架构中，各个主体功能函数由权重管理函数进行CPU硬件资源调配，每个主体功能函数编译前，测定该函数耗费CPU资源情况后再进行权重设定，固件执行后权重管理函数实时根据各函数分配给各CPU，使得各CPU负载情况相同，以保证芯片整体处理性能。

权重管理函数根据实际应用制定自身的权重管理算法，权重管理算法通过funcX_cpu_id变量将函数分配给相应的CPU。

仲裁逻辑为绝对优先级时，优先级顺序按照CPU编号依次递减，当TCM管理装置收到读写请求后，按CPU编号顺序进行判断，直至判断是否为CPUN的请求信号，如果是则将仲裁权交给CPUN，同时TCM0端口信号输入输出CPUN的相关信号，处理完后直接跳转回空闲状态响应下一请求信号；如果不是CPUN的请求信号，则进入空闲状态。

仲裁逻辑为轮询优先级时，按照CPU编号从第一个CPU判断状态到最后一个CPU判断状态算一轮，在当前状态下，相对应的CPU的优先级最高，但每一轮中，各个CPU的优先级最高的次数是一样的。

所述嵌入式多核CPU固件运行方法可以非常灵活、实时地对CPU进行固件任务分配，不仅减少了固件重新划分的风险，也大大提高了嵌入式系统的最终性能。

附图说明

图1是本发明涉及的硬件结构示意图；

图2是本发明中固件结构示意图；