[发明专利]一种基于共享内存的多核处理器交互总线设计方法

说明书

本发明公开一种基于共享内存的多核处理器交互总线设计方法，适用于大容量数据实时交互的多核处理器系统。初始化阶段解析多核处理器的数据交互配置，获取每个核处理器输出和输入数据配置信息。根据输出配置信息初始化共享内存，依次分配每个核处理器输出数据区的内存段。建立每个核处理器输入数据的链表，保存输入数据对应的映射内存地址。在实时中断任务中采用乒乓式循环读写缓存，读取上次中断任务的交互数据，更新本次中断任务的输出数据并写入共享内存。本方法具有系统架构简洁、数据传输可靠和数据交互低延时等特点，在嵌入式多核处理器系统有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于共享内存的多核处理器交互总线设计方法，适用于大容量数据实时交互的多核处理器系统。

背景技术

在嵌入式系统领域，多核处理器应用已越来越广泛。多核处理器具有两个或两个以上核处理器，可以实现并行计算，控制逻辑程序可分布在不同核运行。对于多核处理器应用系统中，多核处理器之间必然要进行数据交换，系统才能协同并行工作。多核处理器间可以通过专用数据通道或共享内存实现数据交换；共享内存可以采用处理器片内内存或者片外内存(如DDR内存)，只需满足多核处理器均可读写访问；通过共享内存可以实现多核处理器间数据交换和数据共享。多核处理器之间大容量数据实时交互是嵌入式系统的关键技术。常规数据总线依赖于FPGA等硬件实现的实时总线，系统架构复杂，硬件成本较高，数据传输效率低，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于共享内存的多核交互总线设计方法，可简化系统架构，降低硬件成本，提高数据传输容量，降低数据交互延时。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于共享内存的多核交互总线设计方法，包括如下步骤：

步骤1，解析多核处理器的数据交互配置，获取每个核处理器输出和输入数据配置信息；

步骤2，根据配置信息初始化共享内存，在共享内存分配每个核处理器输出数据区的内存段；建立每个核处理器输入数据的链表；

步骤3，初始化多核处理器中断配置，通过周期产生中断信号，触发每个核处理器同时进入实时中断任务；

步骤4，多核处理器中采用乒乓式循环读写缓存，读取上次中断任务的交互数据，更新本次中断任务的输出数据并写入共享内存。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤1中，所述多核处理器的数据交互配置包括输出和输入两类配置。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤2中，输出数据区包括n个缓存用于保存最近n个实时任务的输出数据，其中n为大于等于2；在共享内存头部保存公共信息，所述公共信息包括读写缓存序号read_no和write_no。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤2具体包括，获取输入数据的映射内存地址，初始化每个核处理器输入数据的链表，保存输入数据对应的映射内存地址。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤3中，中断源触发多核处理器同时进入实时中断任务。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述中断源采用定时器中断或者采用核间中断；每个核处理器的中断任务耗时必须小于中断周期。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤4采用乒乓式循环读写n个缓存，每个核处理器从read_no序号的缓存读取输入数据，并将本次任务的输出数据写入write_no序号的缓存。

上述一种基于共享内存的多核交互总线设计方法中，所述步骤4中，多核处理器先读取上次中断任务的交互数据，再将本次中断任务的输出数据写入共享内存，数据交互延时固定为一个中断任务周期。