Zynq SoC多处理器的两个ARMA9内核的通信与存储

利用赛灵思Zynq SoC 上的两个ARM A9 内核可以显著提高您的系统性能。

赛灵思Zynq®-7000 全可编程SoC 的众多优势之一就是拥有两个ARM® Cortex ™ -A9板载处理器。不过，很多裸机应用和更为简单的操作系统只使用Zynq SoC 处理系统（PS）中两个ARM 内核中的一个，这种设计方案可能会限制系统性能。

根据所开发的应用类型不同，可能需要这两个处理器都运行裸机应用，或者需要在每个处理器上运行不同的操作系统。例如，其中一个处理器执行关键计算任务，从而运行裸机/RTOS 应用，同时第二个处理器通过Linux 提供HMI 和通信功能。

什么是多处理？

这两种方案都属于多处理。简单定义：多处理就是在一个系统中使用一个以上的处理器。多处理架构可允许一次执行多个指令，但并非必须如此。

多核处理包括两种类型：对称和非对称。

对称多处理是通过将负载分配给多个内核，从而能够同时运行多个软件任务。而非对称多处理（AMP）则是使用专用处理器，或者针对特定应用或任务在相同处理器上执行应用。

根据定义，使用Zynq SoC 上的两个内核执行裸机应用或不同操作系统都属于非对称多处理。Zynq SoC 上的AMP 可能涉及如下几种组合：
• 在内核0 和内核1 上运行不同操作系统；
• 在内核0 上运行操作系统，在内核1 上运行裸机应用（ 反之亦然）；
• 在两个内核上均运行裸机应用，执行不同程序。

当您决定在Zynq SoC 上创建AMP系统时必须考虑一个实际问题， 即ARM 处理器内核同时包含必须进行正确寻址的私有资源和共享资源。这两个处理器都有私有的L1 指令和数据高速缓存、定时器、监视时钟以及中断控制器（针对共享和私有中断）。另外还存在一些共享资源，常见的有I/O 外设、片上存储器、中断控制器分配器、L2高速缓存和位于DDR 存储器中的系统内存（见图1）。这些私有和共享资源均需要精心管理。

 

图1 – Zynq SoC处理系统，显示私有和共享资源

每个PS 核都有自己的中断控制器，能够利用软件中断实现自身与一个或两个内核的中断。这些中断通过ARM 的分布式中断控制器技术完成分配。

由于针对每个内核执行的程序都位于DDR 存储器内，因此您必须特别注意以确保对这些应用进行正确分割。

建立AMP

建立AMP 并使其运行在Zynq SoC 上所需的关键因素是引导载入程序，该程序会在第一个应用载入到存储器后寻找第二个可执行文件。赛灵思在XAPP1079 中提供了有用的应用指南和源代码。该文档包含修改后的第一阶段引导载入程序（FSBL）和独立OS，可用来创建AMP 系统。

首先要做的是下载与应用说明配套提供的ZIP 文件，再将FSBL 和OS 这两个要素解压到期望的工作目录。然后，必须给名为SRC“design”的文件夹重新命名。现在，非常重要的一点是一定要确保软件开发套件（SDK）知道这些新文件（修改后的FSBL 和独立OS，两者兼备）的存在。因此，下一步需要更新您的SDK 库，以便使其知道这些新文件的存在。

这很容易实现。在SDK 中赛灵思工具菜单下选择“库”，然后选择“新建”，随之导航到目录位置< 您的工作目录>app1079designworksdk_repo，如图2 所示。

 

图2 — 将您的新文件添加到库

使用软件中断与硬件中断基本相似，区别只在于您如何触发它们。