[发明专利]一种多核SoC的固件启动方法以及多核SoC设备

说明书

本发明涉及一种多核SoC的固件启动方法，应用于多核SoC设备，所述多核SoC设备包括至少两个相同的CPU，CPU之间通过系统总线共享存储器，该固件启动方法包括：每个CPU均控制其他某个CPU的复位信号，采用链式引导方法在固件启动时，由CPU依次逐个引导其他某个CPU，直至完成所有CPU核的启动。通过本发明可以非常方便地通过低端CPU累加的方式实现多核SMP架构，极大减轻开发人员的负担。

技术领域

本发明属于SoC设计的技术领域，特别是涉及一种多核SoC的固件启动方法以及多核SoC设备。

背景技术

随着设计与制造技术的发展，集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP的集成，即SoC(System-on-a-Chip)设计技术。SoC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。在进行SoC设计时，有时需要多核CPU进行协同工作，以达到更高的整体性能指标。

目前，多核SoC中CPU架构可划分为AMP(异构)与SMP(同构)两种，前者AMP(异构)中的多个CPU不同，而SMP(同构)中的多个CPU相同。从SoC固件开发设计的角度考虑，SMP架构的固件一般只需要一份即可，而AMP架构的固件不仅需要编译至少两份，一般还会涉及不同的编译环境，给固件的开发调试及性能优化带来额外的开销，因此本发明选择SMP架构的多核SoC。

然而，多核SoC的固件启动方式对SoC的硬件设计及固件设计有着很大影响，典型的多核SoC的SMP架构具有一定的硬件要求，其在多核的通信及同步方面有专用的硬件控制逻辑，比如ARM体系结构下的Snoop Control Unit(SCU)可以实现多核的Cache一致性；并需要硬件上保证每个CPU核心内部具有CPU ID寄存器供软件读取，比如Linux kernel在启动阶段会通过smp_processor_id()函数来读取CPU ID寄存器。这种特定的硬件要求给SoC设计带来了一定的挑战：

一方面，通信及同步模块给IC设计带来了较大的难度；

另一方面，对于采用累加CPU硬核的SMP架构来说，CPU ID是无法在IC设计阶段写入CPU内部的寄存器的，于是也就无法可控地分配CPU资源。

综上所述，现有技术中对于多核SoC的固件启动方法受到CPU核内部CPU ID寄存器的限制无法可控地分配CPU资源的问题，以及IC设计中同步及通信的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

本发明为了克服的现有技术中多核SoC的固件启动方法受到CPU核内部CPU ID寄存器的限制无法可控地分配CPU资源的问题，以及IC设计中同步及通信的问题，提供一种多核SoC的固件启动方法以及多核SoC设备。本发明有效地通过低端CPU累加的方式实现多核SMP架构，极大减轻开发人员的负担。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种多核SoC的固件启动方法，其应用于多核SoC设备，所述多核SoC设备包括至少两个相同的CPU，CPU之间通过系统总线共享存储器，该固件启动方法包括：每个CPU均控制其他某个CPU的复位信号，采用链式引导方法在固件启动时，由CPU依次逐个引导其他某个CPU，直至完成所有CPU核的启动。

进一步的，所述一种多核SoC的固件启动方法具体包括以下步骤：

(1)Bootrom流程：启动CPU将固件从外部存储器搬移进存储器中，并在CPU间共享的存储器中指定位置设置一个表示允许启动CPU执行固件代码的标志位，将存储器地址重映射成0地址，跳转进入固件流程；

(2)从启动CPU开始执行固件；