資料介紹
充分利用 Linux 的實時性能和豐富特性。
嵌入式系統一般分為兩大類:需要硬實時性能的;和不需要硬實時性能的。過去,我們不得不做出艱 抉擇,即選擇實時操作系統的性能還是我們鐘愛的 Linux 系統的豐富特性,然后努力彌補不足之處。
如今,嵌入式開發人員再也不需要在二者之間艱難選擇。非對稱多處理 (AMP) 兼備二者的優點。幾款新型片上系統 (SoC) 產品集成了多個 CPU、多種標準 I/O 外設和可編程邏輯。例如,賽靈思 Zynq-7000? All Programmable SoC 系列包含一個雙核 ARM? Cortex?-A9、標準外設(例如千兆位以太網 MAC、USB、DMA、SD/MMC、SPI 和 CAN)以及龐大的可編程邏輯陣列。我們可將這些 SoC 產品作為 Linux/RTOS AMP 系統的基礎,助其實現高度的靈活性。
典型的 AMP 配置在很多方面類似于基于 PCI 的系統,即 Linux 域起到主機作用,RTOS 域起到適配器作用,并有一個或多個共享存儲器域用來實現兩個域之間的通信。不過與 PCI 不同,AMP 配置能更方便、動態地為一個或另一個域分配資源(標準外設和自定義邏輯)。此外,Linux/RTOS AMP 系統能根據運行時間要求——例如各種外部設備的有無——動態地重新配置可編程邏輯。
靈活程度通常會與建立 AMP 系統所涉及的復雜性和難度息息相關。不過請放心,Linux 開發社區已經將很多功能引入到核心,能大大簡化 AMP 配置與使用。
LINUX 多處理簡介
就多處理而言,Linux 核心分為兩種:單處理器 (UP) 核心和對稱多處理器 (SMP) 核心。無論有多少個內核,UP 核心只能在單個內核上運行。AMP 系統可包含兩個或更多個單處理器內核的實例。
SMP 核心可在一個內核或同時在多個內核上運行(圖 1)。可選的核心命令行參數控制系統初始化之后 SMP 核心所使用的內核數量。核心運行時,各種命令行實用程序會控制分配給核心的內核數量。能夠動態地控制內核所使用的內核數量,這是 SMP 核心比 UP 核心更受 AMP 開發人員青睞的主要原因。

圖 1 — 對稱多處理。SMP 核心可在多個內核上同時運行。
遠程處理器 (remoteproc) 框架是一種 Linux 組件,負責啟動和停止各個內核(遠程處理器),以及在 AMP 系統中加載內核的軟件。例如,我們可以將圖 1 所示的 SMP 系統動態地重新配置為圖 2 所示的 AMP 系統,然后再使用 remoteproc 的功能配置回 SMP。
我們可以通過用戶空間應用程序或系統初始化腳本完全控制重配置。重配置控制功能使用戶應用可以根據系統的動態需求停止、重新加載和運行多種 RTOS?
嵌入式系統一般分為兩大類:需要硬實時性能的;和不需要硬實時性能的。過去,我們不得不做出艱 抉擇,即選擇實時操作系統的性能還是我們鐘愛的 Linux 系統的豐富特性,然后努力彌補不足之處。
如今,嵌入式開發人員再也不需要在二者之間艱難選擇。非對稱多處理 (AMP) 兼備二者的優點。幾款新型片上系統 (SoC) 產品集成了多個 CPU、多種標準 I/O 外設和可編程邏輯。例如,賽靈思 Zynq-7000? All Programmable SoC 系列包含一個雙核 ARM? Cortex?-A9、標準外設(例如千兆位以太網 MAC、USB、DMA、SD/MMC、SPI 和 CAN)以及龐大的可編程邏輯陣列。我們可將這些 SoC 產品作為 Linux/RTOS AMP 系統的基礎,助其實現高度的靈活性。
典型的 AMP 配置在很多方面類似于基于 PCI 的系統,即 Linux 域起到主機作用,RTOS 域起到適配器作用,并有一個或多個共享存儲器域用來實現兩個域之間的通信。不過與 PCI 不同,AMP 配置能更方便、動態地為一個或另一個域分配資源(標準外設和自定義邏輯)。此外,Linux/RTOS AMP 系統能根據運行時間要求——例如各種外部設備的有無——動態地重新配置可編程邏輯。
靈活程度通常會與建立 AMP 系統所涉及的復雜性和難度息息相關。不過請放心,Linux 開發社區已經將很多功能引入到核心,能大大簡化 AMP 配置與使用。
LINUX 多處理簡介
就多處理而言,Linux 核心分為兩種:單處理器 (UP) 核心和對稱多處理器 (SMP) 核心。無論有多少個內核,UP 核心只能在單個內核上運行。AMP 系統可包含兩個或更多個單處理器內核的實例。
SMP 核心可在一個內核或同時在多個內核上運行(圖 1)。可選的核心命令行參數控制系統初始化之后 SMP 核心所使用的內核數量。核心運行時,各種命令行實用程序會控制分配給核心的內核數量。能夠動態地控制內核所使用的內核數量,這是 SMP 核心比 UP 核心更受 AMP 開發人員青睞的主要原因。

圖 1 — 對稱多處理。SMP 核心可在多個內核上同時運行。
遠程處理器 (remoteproc) 框架是一種 Linux 組件,負責啟動和停止各個內核(遠程處理器),以及在 AMP 系統中加載內核的軟件。例如,我們可以將圖 1 所示的 SMP 系統動態地重新配置為圖 2 所示的 AMP 系統,然后再使用 remoteproc 的功能配置回 SMP。
我們可以通過用戶空間應用程序或系統初始化腳本完全控制重配置。重配置控制功能使用戶應用可以根據系統的動態需求停止、重新加載和運行多種 RTOS?
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