使用OpenAMP多核框架來滿足控制和通信要求

每個嵌入式系統(tǒng)都是不同的。因此，隨著多核設(shè)計變得越來越普遍，幾乎到了成為主流的程度，不同的硬件和軟件架構(gòu)也在不斷發(fā)展。

從軟件的角度來看，大致有兩種選擇：對稱多處理 （SMP） 和非對稱多處理 （AMP）。

SMP 系統(tǒng)只能在同構(gòu)多核平臺上實現(xiàn)（即，所有內(nèi)核都是相同的）。操作系統(tǒng)的單個實例跨所有內(nèi)核運行。此操作系統(tǒng)需要是支持 SMP 操作的特定變體。Linux 和許多實時操作系統(tǒng)產(chǎn)品都支持 SMP。任務(wù)自動分布在核心之間。但是，如果特定應(yīng)用程序需要，可以選擇將任務(wù)鎖定到特定內(nèi)核。SMP 的目標(biāo)是以節(jié)能的方式提高可用的處理性能，這在臺式機和筆記本電腦上很常見。

對于嵌入式應(yīng)用，AMP 提供了更大的靈活性，因此也更為常見。在 AMP 系統(tǒng)中，每個內(nèi)核都運行自己的操作系統(tǒng)（或者可能根本不運行操作系統(tǒng)——“裸機”）。操作系統(tǒng)不需要相同。每個操作系統(tǒng)都可以根據(jù)內(nèi)核的預(yù)期功能進行選擇，它不需要是特殊的“支持多核”的版本。與 SMP 不同，AMP 不要求所有內(nèi)核都相同；它可以在異構(gòu)多核平臺上實現(xiàn)。大多數(shù)多核片上系統(tǒng)設(shè)備包括各種核心架構(gòu)。不同的核心架構(gòu)可能適用于應(yīng)用程序的不同部分。

在 AMP 設(shè)計中需要解決兩個問題：生命周期管理（啟動順序等）和內(nèi)核間通信。這些問題不會出現(xiàn)在 SMP 系統(tǒng)中，因為操作系統(tǒng)可以控制哪些任務(wù)在何時何地運行，并且任務(wù)間通信使用標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng) API——這些任務(wù)不需要“知道”它們在多核上下文中運行。在AMP系統(tǒng)中，每個操作系統(tǒng)都不知道其他操作系統(tǒng)的存在，因此必須做出具體規(guī)定。

配置 AMP 系統(tǒng)的最佳方式是使用某種多核框架來滿足控制和通信要求。OpenAMP 是定義此類框架架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)；許多供應(yīng)商都提供了 OpenAMP 的實現(xiàn)。

該框架的一個實例在每個核心上運行。使用Remoteproc提供生命周期管理，其中一個核心被指定為“主”。內(nèi)核間通信使用RPMsg進行管理，RPMsg在內(nèi)核之間提供基于通道的雙向通信鏈路。

使用多核框架的替代方法是部署管理程序。這是一個強大的選項，但受限于它要求所有 CPU 都是相同的，因此它只能在同構(gòu)多核平臺上使用。然而，在一個復(fù)雜的多核系統(tǒng)中，可能有一組相同的核可以使用 SMP 操作系統(tǒng)或管理程序進行管理，并使用多核框架鏈接到系統(tǒng)的其余部分。

審核編輯：郭婷