如何用TMS320C6678處理器進行TI-IPC多核通信案例
本文基於創龍科技TL6678-EasyEVM評估板進行演示。
圖1TL6678-EasyEVM評估板
TL6678-EasyEVM是一款基於TI KeyStone架構C6000系列TMS320C6678八核C66x定點/浮點高性能處理器設計的高端多核DSP評估板，由核心板與底板組成。核心板經過專業的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩定可靠，可滿足各種工業應用環境。
評估板接口資源豐富，引出雙路千兆網口、SRIO、PCIe等高速通信接口，方便用戶快速進行產品方案評估與技術預研。
開發案例主要包括：Ø
(1) 裸機開發案例
(2) RTOS(SYS/BIOS)開發案例
(3) IPC、OpenMP多核開發案例
(4) SRIO、PCIe、雙千兆網口開發案例
(5) 圖像處理開發案例
(6) DSP算法開發案例
(7) 串口、網絡遠程升級開發案例
案例源碼、產品資料（用戶手冊、核心板硬件資料、產品規格書）可點site.tronlong.com/pfdownload獲取。
1.1 TI-IPC簡介
TI-IPC(Inter-Processor Communication)是組件提供與處理器硬件無關的API，可用於多核處理器核間通信、同一處理器進程間通信和設備間通信。API支持消息傳遞、流和鏈接列表，它們在單處理器和多處理器中配置均可兼容。
TI-IPC被設計在運行SYS/BIOS應用程序的處理器上使用，一般爲DSP處理器（如TMS320C6678、TMS320C6657），但在某些情況下亦可能是ARM處理器。
圖2
IPC常見的通信模塊如下：
表1
| Ipc |
提供Ipc_start()函數，並允許配置啓動順序 |
| MessageQ |
大小可變的消息傳遞模塊 |
| Notify |
以中斷方式實現輕量數據傳輸的模塊 |
| ListMp |
用於實現對鏈接列表的互斥訪問 |
| GateMp |
用於實現對共享資源的互斥訪問 |
| HeapBufMp |
大小固定的共享內存堆 |
| HeapMenMp |
大小可變的共享內存堆 |
| SharedRegion |
用於維護共享內存區域 |
| List |
用於創建雙向鏈接列表 |
| MultiProc |
用於管理多核處理器核心ID |
| NameServer |
用於應用程序基於本地名稱檢索，以及存儲變量值 |
圖3
1.2 常用模塊
1.2.1 MessageQ
該模塊具有如下特點：
（1） 兼容性強，可在不更改運行代碼的情況移植至另一個支持TI-IPC MessageQ的處理器或其他傳輸層（如Shared Memory、Multicore Navigator、SRIO）。
（2） 支持可變長度消息的結構化發送與接收。
（3） 單個MessageQ隊列支持單個reader和多個writer。
（4） 消息接收支持超時機制。
（5） reader可根據消息頭部信息對writer進行確認後再回復。
（6） Ipc_start()會幫助用戶完成下圖中灰色框內的功能，用戶僅需關注紅色框中的內容即可。
圖4
MessageQ通過消息隊列發送和接收消息。reader是一個從消息隊列中讀取消息的線程，writer是一個將消息寫入消息隊列的線程。每個消息隊列都有一個reader，但可有多個writer。
n reader：調用MessageQ_create()、MessageQ_get()、MessageQ_free()和MessageQ_delete()。
n writer：調用MessageQ_open()、MessageQ_alloc()、MessageQ_put()和MessageQ_close()。
MessageQ常見的工作流程如下所示。
圖5
下面以多核IPC通信的shmIpcBenchmark案例爲例，分析代碼中MessageQ的使用，見圖中註釋。
圖6
圖7
1.2.2 Notify
該模塊具有如下特點：
（1） 可獨立於MessageQ模塊進行使用。
（2） 着重於多核通知功能，是更爲簡單的多核通信形式。
圖8
（3） 僅可基於Shared Memroy方式進行使用。
圖9
Notify通過硬件中斷傳輸消息，Receiver註冊Notify事件中斷，Sender通過Notify發送事件中斷，從而實現通知並攜帶小量消息的目的。
n Receiver：調用Notify_registerEvent()註冊事件中斷服務函數。
n Sender：調用Notify_sendEvent()發送事件中斷。
Notify常見的工作流程如下所示。
圖10
1.3 物理傳輸方式
TI-IPC的數據傳輸需結合特定物理硬件與底層驅動，方可實現兩個線程在同一個設備或跨設備間進行通信。常用三種的物理傳輸方式包括Shared Memory、Multicore Navigator和SRIO，具體說明如下。
表2
| 傳輸方式 |
優點 |
缺點 |
| Shared Memory |
使用簡單，速率較高 |
僅可用於單個設備IPC通信，可能與其他使用Shared Memory的任務存在競爭 |
| Multicore Navigator |
速率最高，消耗CPU週期最少 |
僅可用於單個設備IPC通信 |
| SRIO |
可用於跨設備IPC通信 |
速率最低 |
下圖爲使用Multicore Navigator、SRIO的API調用流程，用戶僅需關注MessageQ部分操作即可，其他模塊均由系統自動調用。
圖11
圖12
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TMS320C6678 DSP討論：79635273、332643352
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