Sanjay Bhal 戰略市場營銷經理，多核與媒體基礎架構業務部

Raj Sivarajan 軟件工程設計經理，多核與媒體基礎架構業務部

Raghu Nambiath 軟件設計工程師，多核與媒體基礎架構業務部

介紹

多核數字信號處理器(DSP) 現已開始在不同的細分市場逐漸推廣，包括測量測試、關鍵任務、工業自動化、醫療與高端影像設備，以及高性能計算等。隨著這些應用的處理需求不斷增長，德州儀器(TI) 通過了新一代可擴展高性能TMS320C66x 多核DSP。C66x 器件建立在TI KeyStone 架構基礎之上，可為多核器件中的每個內核提供全面的處理功能，是實現真正多核創新的平臺。TI C66x 高性能DSP 包括采用單、雙、四以及八內核配置提供的引腳兼容及可擴展器件。

德州儀器(TI) 對多核DSP 編程模型思路非常全面，已經開發出一系列能夠在TI 多核DSP 平臺上實現快速開發的可擴展工具與軟件。本文主要介紹TI 多核軟件開發套件(MCSDK)，具體內容涵蓋對各種可用軟件套件以及實用程序及工具鏈的概述，可為編程人員開發Linux 等高級操作系統以及實時操作系統SYS/BIOS 助一臂之力。

MCSDK 的優勢

TI MCSDK 旨在提供一個軟件開發環境，通過TI 高性能多核DSP 平臺實現快速開發，加速產品上市進程。MCSDK 實現這一目標的方法包括：

·為客戶提供經測試的良好集成型通用軟件層，客戶無須從頭開發通用層。例如，TI MCSDK 為配置和控制各種片上外設及加速器集成并測試了各種驅動器。客戶可使用驅動器接口加強片上輸入輸出(I/O) 機制以及加速功能。由于該軟件是專為器件優化的，因此使用MCSDK 的客戶可從理想的性能優勢中獲益;

·集成SYS/BIOS 實時操作系統及Linux 高級操作系統支持;

·為簡化編程以及在TI 可擴展多核DSP 平臺上實現未來可移植性提供定義完善的應用編程接口。例如，用于內部核心通信的API 可在不進行任何代碼修改的情況下，擴展支持TI 多核DSP 的雙、四或八內核版本。此外，相同API 還可用于使用Serial RapidIO® 等行業標準IO 實現器件間的通信;

·建立示例文檔，可幫助編程人員開發其應用。這些示例將為在多核上運行RTOS 和在多核上同時運行RTOS 與HLOS 提供有力幫助。此外，這些示例還將展示各種應用情況，不但可幫助客戶開發新應用，而且還可提供一個從單內核系統到多核系統或從多核系統到單內核系統移植的路徑;

·與Code Composer StudioTM 等TI 工具以及TI 第三方工具生態系統集成。

下圖(圖1)是上述MCSDK 及各種組件的概覽圖。

圖1. TI MCSDK 組件

TI MCSDK 實際上由兩個軟件生態系統構成。第一個生態系統基于Linux，第二個基于SYS/BIOS。兩個都包含可幫助客戶便捷啟動開發的所有功能性軟件。每個生態系統都包含用于多核器件編程的各種機制(比如處理器間通信)，在相同器件的不同內核上既可獨立使用，也可組合使用。以下章節將總體介紹每個MCSDK 組件。

Linux MCSDK

Linux 多核軟件開發套件(MCSDK) 為支持運行在TI C66x 系列高性能多核DSP 上的Linux 生態系統奠定了堅實基礎。該套件包含可隨時投入使用的Linux 內核、驅動器、樣片應用以及經驗證的工具，可充分滿足客戶的產品開發需求。Linux MCSDK 以開源發行版形式在www.linux-c6x.org上提供，包含預構建二進制程序，可隨時通過在參考平臺上運行來演示TI 高性能多核DSP 的功能。

總體而言，支持C66x 多核DSP 的Linux 是C66x 多核客戶、獨立開發者以及廠商協作社區推動的結果，可幫助參與和強化總體開發生態系統。目前已有多個參與方參與內核與工具鏈的開發和上游對接。具體包括GCC 工具鏈的CodeSourcery(現在是Mentor EmbeddedTM 的一部分)以及內核社區知名的Linux 開發商等。

生態系統組件

對Linux 生態系統的支持預計將是各種更豐富高性能應用的關鍵使能技術，可幫助客戶輕松推出基于TI C66x 多核DSP 的平臺。總的來說，該基礎架構可通過增添市場導向型應用來幫助客戶降低開發成本，集中精力提升價值定位。

Linux MCSDK 采用uClinux 類內核，因其較小的占位面積非常適合多核DSP 的開發。另外，Linux MCSDK 還包含支持訪問DSP 內部所有外設的器件驅動器，這些外設將隨實際DSP 的不同而不同。圖2 是支持KeyStone 器件的外設與驅動器。

圖2. Linux MCSDK 的軟件生態系統組件

進程間通信

多核架構的主要編程要求之一就是能夠在各種內核之間進行高效通信。TI Linux MCSDK 支持在運行SYS/BIOS 的核心之間，以及其它Linux 內核之間的通信，從而可為滿足各種潛在產品需求提供高度的靈活性。

內核間的IPC

TI Linux MCSDK 通過SYS/Link 模塊提供進程間通信(IPC) 驅動器，以在運行Linux 高級操作系統(HLOS) 的兩個內核以及運行SYS/BIOS 實時操作系統(RTOS) 的多個內核之間實現通信。在預期的使用情況下，應在信號處理應用在BIOS 內核上執行的同時控制運行在Linux 內核上的代碼。該軟件架構將幫助運行Linux 的主機內核把信號處理分配給多個內核的同時，順暢地繼續執行其它任務。SYS/Link IPC 模塊可為在多個內核中發送和接收不同字長消息提供MessageQ 支持。

如圖3 所示，Linux MCSDK 還能使用一種支持IO 虛擬的標準化Linux 框架virtIO 在單一DSP 內實現在多個內核中運行的多個Linux 實例。