核間通信可能的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

mailbox其實(shí)是多核處理器soc上，核與核之間互相發(fā)中斷的機(jī)制，由于核與核之間可能存在不同的業(yè)務(wù)，故硬件上設(shè)計(jì)分配一兩個(gè)中斷已經(jīng)無法滿足業(yè)務(wù)的需求，軟件拓展起來很困難，所以mailbox可以理解為軟件可自由定義的中斷模塊。

用于在片上處理器之間通信的一種mailbox隊(duì)列中斷機(jī)制，mailbox隊(duì)列中斷機(jī)制允許軟件通過一組寄存器和關(guān)聯(lián)的中斷設(shè)置和得到信息在二個(gè)處理之間建立通信渠道。

核間通信的主要目標(biāo)是：充分利用硬件提供的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效的CORE間通信；給需要CORE間通信的應(yīng)用程序提供簡潔高效的編程接口。

根據(jù)所使用的硬件特性，核間通信可能的實(shí)現(xiàn)機(jī)制有：

1. Mailbox中斷；
2. 基于共享內(nèi)存的消息隊(duì)列；
3. POW + Group；
4. FAU；支持原子的讀，寫，fetch and add操作。

每個(gè)core有一個(gè)相應(yīng)的32bit的mailbox寄存器，每一位可被單獨(dú)地設(shè)置或清零。這對于core間的中斷非常有用，任意core可直接通過其它c(diǎn)ore的mailbox對其它c(diǎn)ore發(fā)出中斷。當(dāng)mailbox被置位時(shí)，相應(yīng)core的中斷寄存器也同時(shí)被置位，軟件可實(shí)現(xiàn)其中斷處理。

Bootloader支持Octeon_phy_mem_named_block_alloc（ ），分配以名字命名的物理內(nèi)存空間，不管是ServiceExecutive應(yīng)用程序還是linux kernel都可以通過Octeon_phy_mem_named_block_find（）找到這部分內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)core之間的共享數(shù)據(jù)。

Linux kernel也提供了共享內(nèi)存的機(jī)制。主要有mmap（），系統(tǒng)V，Posix共享內(nèi)存模型等。系統(tǒng)調(diào)用mmap（）通過映射一個(gè)普通文件實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)存。普通文件被映射到進(jìn)程地址空間后，進(jìn)程可以向訪問普通內(nèi)存一樣對文件進(jìn)行訪問。系統(tǒng)V共享內(nèi)存指的是把所有共享數(shù)據(jù)放在共享內(nèi)存區(qū)域（IPC shared memory region），任何想要訪問該數(shù)據(jù)的進(jìn)程都必須在本進(jìn)程的地址空間新增一塊內(nèi)存區(qū)域，用來映射存放共享數(shù)據(jù)的物理內(nèi)存頁面。posix共享內(nèi)存區(qū)首先指定一個(gè)名字參數(shù)調(diào)用shm_open，以創(chuàng)建一個(gè)新的共享內(nèi)存區(qū)對象或打開一個(gè)以存在的共享內(nèi)存區(qū)對象。然后調(diào)用mmap把這個(gè)共享內(nèi)存區(qū)映射到調(diào)用進(jìn)程的地址空間。傳遞給shm_open的名字參數(shù)隨后由希望共享該內(nèi)存區(qū)的任何其他進(jìn)程使用。

核間通信方案

如下圖所示ARM核和DSP核進(jìn)行mailbox通信，ARM要發(fā)送數(shù)據(jù)給DSP：

? 1 ARM核先往某個(gè)指定的共享內(nèi)存空間buffer寫入數(shù)據(jù)，然后MAILBOX觸發(fā)中斷和寫入關(guān)于共享內(nèi)存空間的地址信息給DSP。

? 2 DSP通過得到mailbox中斷的信息讀取共享內(nèi)存空間ARM核發(fā)送的buffer數(shù)據(jù)。

? 3 DSP核讀取完數(shù)據(jù)后將觸發(fā)mailbox中斷給ARM作為回應(yīng)，告訴ARM核你發(fā)送的數(shù)據(jù)我已經(jīng)接受完成了。a