Zynq SoC多處理器的兩個ARMA9內(nèi)核的通信與存儲

利用賽靈思Zynq SoC 上的兩個ARM A9 內(nèi)核可以顯著提高您的系統(tǒng)性能。

賽靈思Zynq?-7000 全可編程SoC 的眾多優(yōu)勢之一就是擁有兩個ARM? Cortex ? -A9板載處理器。不過，很多裸機應用和更為簡單的操作系統(tǒng)只使用Zynq SoC 處理系統(tǒng)（PS）中兩個ARM 內(nèi)核中的一個，這種設計方案可能會限制系統(tǒng)性能。

根據(jù)所開發(fā)的應用類型不同，可能需要這兩個處理器都運行裸機應用，或者需要在每個處理器上運行不同的操作系統(tǒng)。例如，其中一個處理器執(zhí)行關鍵計算任務，從而運行裸機/RTOS 應用，同時第二個處理器通過Linux 提供HMI 和通信功能。

什么是多處理？

這兩種方案都屬于多處理。簡單定義：多處理就是在一個系統(tǒng)中使用一個以上的處理器。多處理架構可允許一次執(zhí)行多個指令，但并非必須如此。

多核處理包括兩種類型：對稱和非對稱。

對稱多處理是通過將負載分配給多個內(nèi)核，從而能夠同時運行多個軟件任務。而非對稱多處理（AMP）則是使用專用處理器，或者針對特定應用或任務在相同處理器上執(zhí)行應用。

根據(jù)定義，使用Zynq SoC 上的兩個內(nèi)核執(zhí)行裸機應用或不同操作系統(tǒng)都屬于非對稱多處理。Zynq SoC 上的AMP 可能涉及如下幾種組合：
? 在內(nèi)核0 和內(nèi)核1 上運行不同操作系統(tǒng)；
? 在內(nèi)核0 上運行操作系統(tǒng)，在內(nèi)核1 上運行裸機應用（ 反之亦然）；
? 在兩個內(nèi)核上均運行裸機應用，執(zhí)行不同程序。

當您決定在Zynq SoC 上創(chuàng)建AMP系統(tǒng)時必須考慮一個實際問題， 即ARM 處理器內(nèi)核同時包含必須進行正確尋址的私有資源和共享資源。這兩個處理器都有私有的L1 指令和數(shù)據(jù)高速緩存、定時器、監(jiān)視時鐘以及中斷控制器（針對共享和私有中斷）。另外還存在一些共享資源，常見的有I/O 外設、片上存儲器、中斷控制器分配器、L2高速緩存和位于DDR 存儲器中的系統(tǒng)內(nèi)存（見圖1）。這些私有和共享資源均需要精心管理。

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圖1 – Zynq SoC處理系統(tǒng)，顯示私有和共享資源

每個PS 核都有自己的中斷控制器，能夠利用軟件中斷實現(xiàn)自身與一個或兩個內(nèi)核的中斷。這些中斷通過ARM 的分布式中斷控制器技術完成分配。

由于針對每個內(nèi)核執(zhí)行的程序都位于DDR 存儲器內(nèi)，因此您必須特別注意以確保對這些應用進行正確分割。

建立AMP

建立AMP 并使其運行在Zynq SoC 上所需的關鍵因素是引導載入程序，該程序會在第一個應用載入到存儲器后尋找第二個可執(zhí)行文件。賽靈思在XAPP1079 中提供了有用的應用指南和源代碼。該文檔包含修改后的第一階段引導載入程序（FSBL）和獨立OS，可用來創(chuàng)建AMP 系統(tǒng)。

首先要做的是下載與應用說明配套提供的ZIP 文件，再將FSBL 和OS 這兩個要素解壓到期望的工作目錄。然后，必須給名為SRC“design”的文件夾重新命名。現(xiàn)在，非常重要的一點是一定要確保軟件開發(fā)套件（SDK）知道這些新文件（修改后的FSBL 和獨立OS，兩者兼?zhèn)洌┑拇嬖?。因此，下一步需要更新您的SDK 庫，以便使其知道這些新文件的存在。

這很容易實現(xiàn)。在SDK 中賽靈思工具菜單下選擇“庫”，然后選擇“新建”，隨之導航到目錄位置< 您的工作目錄>app1079designworksdk_repo，如圖2 所示。

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圖2 — 將您的新文件添加到庫

使用軟件中斷與硬件中斷基本相似，區(qū)別只在于您如何觸發(fā)它們。

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