AMP模式 双核CPU同时运行

转自:https://blog.csdn.net/long_fly/article/details/79335025

AMP模式 双核CPU同时运行

从软件的角度来看，多核处理器的运行模式有三种： 
AMP（非对称多进程）：多个核心相对独立的运行不同的任务，每个核心可能运行不同的操作系统或裸机程序，但是有一个主要核心，用来控制整个系统以及其它从核心 
SMP（对称多进程）：一个操作系统同等的管理各个内核，例如PC机 
BMP（受约束多进程）：与SMP类似，但开发者可以指定将某个任务仅在某个指定内核上执行 
默认情况下，ZYNQ仅运行一个CPU，这里主要研究AMP模式下，两个CPU同时运行

---

实验目的

使用ZYNQ7010完成 
1> CPU0在裸核下运行helloworld，CPU1在裸核下运行流水灯 
2> CPU0在linux下运行helloworld，CPU1在裸核下运行流水灯

硬件环境

硬件环境过于简单，这里只文字描述 
1.创建原理图，添加PS核，双击进入PS的配置界面 
2.peripheral I/O pin里开启串口和EMIO和SD卡 
3.在MIO configuration中，配置EMIO宽度为4 
4.在clock configuration和DDR configuration中，设置对应的时钟频率和DDR型号 
5.关闭配置界面，原理图如下 
 
6.右击原理图，生成输出文件 
7.右击原理图，生成顶层文件 
8.对LED进行引脚约束

set_property PACKAGE_PIN N15 [get_ports {LED_tri_io[0]}]
set_property PACKAGE_PIN N16 [get_ports {LED_tri_io[1]}]
set_property PACKAGE_PIN M19 [get_ports {LED_tri_io[2]}]
set_property PACKAGE_PIN M20 [get_ports {LED_tri_io[3]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_io[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_io[1]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_io[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {LED_tri_io[3]}]

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8

9.综合、实现、生成bit文件，并导出硬件，运行SDK

SDK环境

AMP模式的使用，重点在SDK上 
1.创建CPU0工程，选择生成helloworld例程，内容为：

#include <stdio.h>
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "sleep.h"
int main()
{
    init_platform();
    while (1)
    {
      print("Hello World\n\r");
      sleep(2);
    }
    cleanup_platform();
    return 0;
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15

2.创建CPU1工程 
 
注意选择核1，创建led.c为主函数，内容为：

#include "xgpiops.h"
#include "sleep.h"
int main()
{
static XGpioPs psGpioInstancePtr;
XGpioPs_Config* GpioConfigPtr;
int xStatus;
GpioConfigPtr = XGpioPs_LookupConfig(XPAR_PS7_GPIO_0_DEVICE_ID);
if(GpioConfigPtr == NULL) return XST_FAILURE;
xStatus = XGpioPs_CfgInitialize(&psGpioInstancePtr,GpioConfigPtr,GpioConfigPtr->BaseAddr);
if(XST_SUCCESS != xStatus) return -1;

XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 54,1);
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 55,1);
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 56,1);
XGpioPs_SetDirectionPin(&psGpioInstancePtr, 57,1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 54,1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 55,1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 56,1);
XGpioPs_SetOutputEnablePin(&psGpioInstancePtr, 57,1);
while(1)
{
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 54, 1);
sleep(1);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 54, 0);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 55, 1);
sleep(1);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 55, 0);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 56, 1);
sleep(1);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 56, 0);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 57, 1);
sleep(1);
XGpioPs_WritePin(&psGpioInstancePtr, 57, 0);
sleep(1);
}
return 0;
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38

3.工程结构为： 

4.CPU1的BSP SETTING中添加 -DUSE_AMP=1 

5.DDR空间分配 
通过修改lscript.ld文件中的内容，可以改变在存储器中的执行位置， 
因为ELF文件是加载到DDR中执行的，所以两个DDR地址不能重合 
CPU0： 
 
CPU1： 

6.运行debug 



两个CPU都运行起来了，且不相互干扰

7.固化到SD卡中启动 
再创建一个FSBL的工程，在FSBL的src中找到main.c文件打开，在里面添加下面一段代码，用于启动CPU1：

#define sev() __asm__("sev")
#define CPU1STARTADR 0xFFFFFFF0
#define CPU1STARTMEM 0x20000000
void StartCpu1(void)
{
    #if 1
    fsbl_printf(DEBUG_GENERAL,"FSBL: Write the address of the application for CPU 1 to 0xFFFFFFF0\n\r");
    Xil_Out32(CPU1STARTADR, CPU1STARTMEM);
    dmb(); //waits until write has finished
    fsbl_printf(DEBUG_GENERAL,"FSBL: Execute the SEV instruction to cause CPU 1 to wake up and jump to the application\n\r");
    sev();
    #endif
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13

前面添加的是CPU1的启动函数，再找到Load boot image的位置，将CPU1的启动函数，放置于此位置，改动后的代码段如下：

    /*
     * Load boot image
     */
    HandoffAddress = LoadBootImage();

    fsbl_printf(DEBUG_INFO,"Handoff Address: 0x%08lx\r\n",HandoffAddress);
    StartCpu1();   /*add starting cpu1*/

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7

 
将上述文件合并为BIN文件，并放入SD卡中，ZYNQ启动模式要为SD启动，正常情况下将正常工作 
注—-若是没出现正常的现象，则可能是： 
1>SD卡的bank电压及引脚速度选择错误 
2>CPU0和CPU1的DDR地址冲突 
3>未在FSBL的main.c中加入StartCpu1函数

那么，双裸核实验到此结束