远程处理器消息框架 - 基于Linux 简化 AMP 配置使其更方便更动态地分配资源

核心的 rpmsg 框架起到开关的作用，根据消息中包含的目的地址将消息传送到相应端点。由于消息报头包含源地址，因此可在不同处理器之间建立专用连接。

命名服务
处理器可通过向 rpmsg 框架的命名服务发送消息，以动态宣布特定服务。命名服务功能本身用途不是很大。不过，rpmsg 框架允许将服务名称关联到设备驱动程序，以支持驱动程序的自动加载和初始化。

例如，如果远程处理器宣布 dlinx-h323-v1.0 服务，那么核心可以搜索、加载和初始化与该名称关联的驱动程序。如果系统中服务被动态安装在远程处理器上，那么这样可大大简化驱动程序管理。

管理中断
中断管理有些棘手，尤其在启动和停止内核时更是如此。最终，系统需要在远程处理器启动时动态地将特定中断重定向至远程处理器域，然后当远程处理器停止时收回中断。此外，系统必须保护中断，防止其被错误配置的驱动程序误分配。简言之，必须在系统层面管理中断。
对于 Linux SMP 核心而言，这是一个常规事件，而且是 SMP 核心在 AMP 配置中更受青睐的另一个原因。远程处理器框架能方便地管理中断，只需来自设备驱动程序的最小支持。

设备驱动程序
设备驱动开发是个始终需要关注的问题，因为所需的技能组合可能无法立刻提供。幸运的是，Linux 核心的 remoteproc 和 rpmsg 框架完成大部分重活；驱动程序只需要实现几个标准驱动程序例程。功能完整的驱动程序可能只需要几百行代码。核心源代码树包含嵌入式开发人员可根据自身要求进行调整的驱动程序范例。

厂商还提供通用的开源设备驱动程序。DesignLinx Hardware Solutions 提供针对 Linux 和 FreeRTOS 的通用 rpmsg 驱动程序。由于通用驱动程序没有假定所交换消息的格式，因此嵌入式开发人员可将其用于多种 AMP 应用，无需做任何修改。

 

引脚内移动
核心的多处理支持并不局限于同构多处理系统(使用同一类型处理器的系统)。以上介绍的所有特性也可以用在异构系统中(具有不同类型处理器的系统)。当“在引脚内”移植已有设计时，这些多处理功能尤其有用。

新型 SoC 产品使设计人员能够方便地将各种硬件设计从印刷电路板移植到片上系统(图 3)。过去在 PCB 上作为分立处理器和组件的部分可以完全在 SoC 的引脚内实现。

 

例如，我们可以使用赛灵思 Zynq-7000 系列 SoC 实现图 3 中的初始 PCB 硬件架构，将其中一个 ARM 处理器作为可编程逻辑中的控制 CPU 和软处理器(例如赛灵思 MicroBlaze™ 处理器)，以替代分立处理器。我们可以使用剩余的 ARM 处理器运行 Linux SMP 核心(图 4)。

将 Linux 添加到初始设计中能够为 ARM 内核和软核处理器提供以上描述的所有标准多处理功能(例如启动、停止、重载、追踪缓冲区和远程消息)。而且，还带来丰富的 Linux 功能集，可支持多种网络接口(以太网、Wi-Fi、蓝牙)、网络服务(Web 服务器、FTP、SSH、SNMP)、文件系统

新型 SoC 产品使设计人员能够方便地将各种硬件设计从印刷电路板移植到片上系统

(DOS、NFS、cramfs、闪存存储器)以及其他接口(PCIe、SPI、USB、MMC、视频)等。这些特性能方便地实现新功能，无需对经过检验的架构做太大改动。

内核不断涌现
过去几年中，针对嵌入式市场的多核 SoC 产品不断增加，而且很适合用于 AMP 配置。例如，赛灵思 UltraScale+™ MPSoC 架构包含一个 64 位四核 ARM Cortex-A53、一个 32 位双核 ARM Cortex-R5、一个图形处理单元 (GPU) 以及多种其他外设，当然还包括有用的可编程逻辑。这为那些清楚如何驾驭实时操作系统的性能以及 Linux 核心的丰富特性集的设计人员提供了沃土。

如需了解如何设计 Linux/RTOS AMP 系统的更多详情，敬请联系DesignLinx Hardware Solutions。 赛灵思联盟计划的高级成员 DesignLinx 专门从事 FPGA 设计与支持业务，包括系统设计、原理图捕捉和电气封装/机械工程设计，以及信号完整性设计。