CN105487991A - 一种多核共用单一edma通道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多核共用单一EDMA通道的方法，包括以下步骤：1、分配EDMA？Channel^h和硬件信号量HwSem^h到主核，分配EDMA？Channel^s到从核，并初始化EDMA？Channel^h、硬件信号量HwSem^h和EDMA？Channel^s；2、主核和从核通过硬件信号量HwSem^h申请EDMA？Channel^h；3、申请到EDMA？Channel^h的主核或者从核配置PaRAM；4、使能EDMA进行数据传输，并接收数据传输完毕所产生的EDMA中断；5、数据传输完毕后，释放硬件信号量HwSem^h和PaRAM资源。具有每个核可以直接通过EDMA通道发送数据，无需通过核间转发等优点。

Description

一种多核共用单一EDMA通道的方法

技术领域

本发明涉及一种数字通信技术领域，特别涉及一种多核共用单一EDMA通道的方法。

背景技术

单核DSP已经不能满足数字通信领域的发展需求，多核DSP芯片应运而生，在通信领域得到迅猛发展，获得广泛应用。本发明对多核DSP芯片约定如下：共有N个核，记为Core¹、Core²…Core^N；共有L个硬件信号量HwSem，硬件信号量是一种互斥信号量，用于同一资源多核访问保护；共有M个共用接口，记为Interface¹、Interface²、…、Interface^M；共有X个EDMACC(EDMAChannelControl，即为EDMA通道控制器)，记为EDMACC¹、EDMACC²…EDMACC^X；第x个EDMACC共有x^H个EDMA通道，记为Channel^x_1、Channel^x_2…Channel^x_H；共有Y个EDMAShadowRegion(EDMA影区)，记为Region¹、Region²…Region^Y；与公共接口Interface^m数据发送绑定的EDMA通道记为Channel^h。其中N、M、X、Y、H、L、m、h都是自然数，N≥2，M≥1，X≥1，Y≥1，H≥1，L≥1，M≥m≥1,x^H≥h≥1。

EDMA是EnhancedDirectMemoryAccess的缩写，即增强型直接存储访问，能够完成数据快速搬移，工作过程无需CPU介入。为减轻CPU负荷，同时满足数据的快速收发存储，嵌入式***设计广泛采用将芯片数据收发端口与EDMA绑定，实现协同工作。EDMA资源主要包括EDMAChannel及配置参数PaRAM。EDMA的使用具有极高的灵活性，同一个EDMACC中的EDMA资源之间可以使用Link和Chain方法，不同EDMACC中的EDMA资源之间可以使用ShadowRegion方法。Link方法是指在EDMA通道Channelⁱ按照配置信息传输完毕时，会将Link指向的配置信息复制过来，按照Link指向的配置信息进行新的传输。Chain方法是指在EDMA通道Channelⁱ按照配置信息传输完毕时，产生EDMA通道Channel^j的事件，开始Channel^j的传输，其中，H≥i,j≥1。ShadowRegion方法可将位于EDMACC^x1的通道Channel^x1_u和位于EDMACC^x2的通道Channel^x2_v可以配置到同一Region^y中，但同一EDMAChannel不能同时配置到两个Region中，通道Channel^x1_u和通道Channel^x2_v产生的中断记为Interrupt^x1_y和Interrupt^x2_y，Interrupt^x1_y和Interrupt^x2_y可以合并为一个中断，记为Interrupt^y，Interrupt^y只能送给一个核，记为Coreⁿ，其中X≥x1、x2≥1，x₁ ^H≥u≥1，x₂ ^H≥v≥1，Y≥y≥1，N≥n≥1。通过将Core和ShadowRegion进行一对一映射，并将单个核中所用EDMA资源配置到同一ShadowRegion中，因不同核访问不同的ShadowRegion，不同ShadowRegion中的EDMA资源不同，这就避免了EDMA资源的多核访问冲突。这也造成了在使用ShadowRegion方法时，与共用接口Interface^m数据发送绑定的EDMAChannel^h只能配置到其中一个ShadowRegion中，记为Region^k，与Region^k映射的核称为主核，其它核称为从核。EDMAPaRAM可以根据需要进行配置，有一种特殊的配置称为DummyPaRAM，DummyPaRAM方法是保证EDMAPaRAM中的ACNT、BCNT和CCNT三个计数至少有一个计数是0，一个计数非0，用来传输0个字节数据，并能根据配置信息正常产生中断或者Chain事件。

EDMA使用方法在201510024762.X(一种EDMA控制器分离式并行数据通道的设计方法)、201510123172.2(一种多核DSP***中EDMA控制器并行控制的方法)等中国专利中已经涉及，但是在所有现有方法中并未涉及多核如何共用单一EDMA通道达到共用接口充分利用的方法，同时做到避免EDMA资源多核访问冲突和避免发送需经核间转发，则是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种多核共用单一EDMA通道的方法，该方法解决了芯片设计时将共用接口与单一EDMA通道绑定可能引起多核共用此接口造成的资源访问冲突问题，并能做到每个核可以直接通过EDMA通道实现数据发送，无需核间转发，简化了数据发送流程。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种多核共用单一EDMA通道的方法，包括以下步骤：

步骤1、分配EDMAChannel^h和硬件信号量HwSem^h到主核，分配EDMAChannel^s到从核，并初始化EDMAChannel^h、硬件信号量HwSem^h和EDMAChannel^s；所述EDMAChannel^h为与共用接口绑定的用于进行数据传输的EDMA通道，所述EDMAChannel^s为分配给从核的用于进行数据传输的EDMA通道；

步骤2、主核和从核通过硬件信号量申请EDMAChannel^h；

步骤3、申请到EDMAChannel^h的主核或者从核配置PaRAM；

步骤4、使能EDMA进行数据传输，并接收数据传输完毕所产生的EDMA中断；

步骤5、数据传输完毕后，释放硬件信号量HwSem^h和PaRAM资源。

本发明使用了Chain方法和DummyPaRAM方法，并配合HwSem方法，可以在使用ShadowRegion的前提下，无需核间转发，大大简化了数据的发送流程。

为了EDMA资源的多核访问冲突，在步骤2中，所有核包括主核和从核必须先获取到硬件信号量HwSem^h后才能使用Channel^h资源，保证了在同一时刻只有一个核能申请到EDMAChannel^h。

为便于使用Link和Chain方法，在步骤1中，所述EDMAChannel^s与EDMAChannel^h位于同一EDMACC中。

在步骤3中，对申请到EDMAChannel^h的主核配置的PaRAM资源为PaRAM^h，所述PaRAM^h用于使能EDMA在数据发送完毕后产生与EDMAChannel^h对应的中断；对申请到EDMAChannel^h的从核配置的PaRAM资源包括PaRAM^h和PaRAM^s，所述PaRAM^h用于使能主核在数据发送完毕后产生Channel^s事件，使能Channel^s数据传输，所述PaRAM^s配置成DummyPaRAM，用于数据发送完毕后产生与EDMAChannel^s对应的中断。

所述步骤4中，主核在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移，主核数据传输完毕后，进入中断处理程序，释放硬件信号量，让从核利用EDMAChannel^h进行数据发送；从核在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移，并在PaRAM^h的数据搬移完成后，发出chainEvent信号，使能Channel^s进行工作，当DummyPaRAM处理完毕后，产生与EDMAChannel^s对应的中断，从核接收Channel^s产生的中断，进入中断处理程序，释放硬件信号量，让其它核利用EDMAChannel^h进行数据发送。

本发明同时采用ShadowRegion方法、Chain方法、DummyPaRAM方法和HwSem方法。采用ShadowRegion方法和HwSem方法对EDMA资源做多核保护，避免资源访问冲突。采用Chain方法和DummyPaRAM方法可以解决只有主核可以收到EDMAChannelh数据发送完毕产生的EDMA中断，从核获取不了中断信息的问题。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明充分利用EDMA配置的灵活性，省去从核通过共用接口Interface向外发送数据时必须通过主核转发的过程，每个核可以直接通过EDMA通道发生数据，无需通过核间转发，从而简化了从核发送流程，提高了发送效率，并显著降低了代码的复杂度。

2、本发明使得主核和从核都能直接通过EDMA进行数据发送，并通过ShadowRegion和HwSem避免了多核对同一EDMA资源的访问冲突，保证了Edma资源访问的安全性。

3、本发明通过使用Chain方法和DummyPaRAM方法解决只有主核可以收到EDMAChannel^h数据发送完毕产生的EDMA中断，从核获取不了中断信息的问题，保证了在使用ShadowRegion时，从核也可获取数据发送完毕的信息。

附图说明

图1是程序初始化主要流程图，描述了程序初始化过程中与多核共用单一EDMA通道相关的初始化流程。

图2是主核数据发送流程图，描述了主核在多核共用单一EDMA通道发送数据的流程。

图3是从核数据发送流程图，描述了从核在多核共用单一EDMA通道发送数据的流程。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例中共有N个核，其中只有一个主核Core^h，其余的都是从核Core^s(N≥s≥1，且s≠h)；

如图1所示，程序的初始化流程如下：

分配与共用接口数据发送绑定的EDMA通道Channel^h到主核；

分配与Channel^h在同一EDMACC的EDMA通道Channel^s到从核；

创建具有互斥功能的硬件信号量HwSem^e，并将其初始化为空闲状态，以被具有数据发送需求的核获取。

如图2所示，主核Core^h的数据发送流程如下：

在程序初始化阶段，将EDMAChannel^h分配到主核中，并对其资源进行必要的初始化；

在数据发送前，主核获取硬件信号量HwSem^e，确保其它核没有正在使用EDMAChannel^h发送数据，主核对EDMAChannel^h对应的PaRAM(本发明记为PaRAM^h)进行配置，使能数据发送完毕产生EDMAChannel^h中断功能；

在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移；

在数据发送完毕后，产生EDMAChannel^h对应的中断，主核进入中断处理程序，释放硬件信号量HwSem^e，让其它核可以利用EDMAChannel^h进行数据发送，并进行后续处理；

至此，完成整个数据发送过程。

如图3所示，从核Core^s的数据发送流程如下：

在程序初始化阶段，给Core^s分配了一个属于本核的EDMAChannel^s及相应的PaRAM^s等资源，并保证EDMAChannel^s与EDMAChannel^h位于同一EDMACC中，将PaRAM^s配置成DummyPaRAM，仅用来产生EDMAChannel^s对应的中断；

在数据发送前，利用所有核通过ShadowRegion^k访问到EDMAChannel^h资源，Core^s对EDMAChannel^h对应的PaRAM(本发明记为PaRAM^h)进行配置，使能Channel^h的chain功能，并将chainEvent设置为Channel^sEvent。但为了避免资源访问冲突，在使用Channel^h资源前，Core^s必须获取硬件信号量HwSem^e，确保其它核没有正在使用Channel^h发送数据；

在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移，PaRAM^h的数据搬移完成后，发出chainEvent，使能Channel^s进行工作，DummyPaRAM处理完毕，产生Channel^s对应的EDMA中断；

在数据发送完毕后，因Channel^s被分配到Core^s，Channel^s产生的EDMA中断就会被Core^s获取，进入中断处理程序，释放硬件信号量HwSem^e，让其它核可以利用Channel^h进行数据发送，并依此确定数据已传输完毕，进行后续处理。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多核共用单一EDMA通道的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、分配EDMAChannel^h和硬件信号量HwSem^h到主核，分配EDMAChannel^s到从核，并初始化EDMAChannel^h、硬件信号量HwSem^h和EDMAChannel^s；所述EDMAChannel^h为与共用接口绑定的用于进行数据传输的EDMA通道，所述EDMAChannel^s为分配给从核的用于进行数据传输的EDMA通道；

步骤2、主核和从核通过硬件信号量申请EDMAChannel^h；

步骤3、申请到EDMAChannel^h的主核或者从核配置PaRAM；

步骤4、使能EDMA进行数据传输，并接收数据传输完毕所产生的EDMA中断；

步骤5、数据传输完毕后，释放硬件信号量HwSem^h和PaRAM资源。

2.根据权利要求1所述的多核共用单一EDMA通道的方法，其特征在于，所述步骤2中，所有核包括主核或从核必须先获取到硬件信号量HwSem^h后才能使用Channel^h资源，保证在同一时刻只有一个核能申请到EDMAChannel^h。

3.根据权利要求1所述的多核共用单一EDMA通道的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述EDMAChannel^s与EDMAChannel^h位于同一EDMACC中。

4.根据权利要求1所述的多核共用单一EDMA通道的方法，其特征在于，在步骤3中，对申请到EDMAChannel^h的主核配置的PaRAM资源为PaRAM^h，所述PaRAM^h用于使能EDMA在数据发送完毕后产生与EDMAChannel^h对应的中断；

对申请到EDMAChannel^h的从核配置的PaRAM资源包括PaRAM^h和PaRAM^s，所述PaRAM^h用于使能主核在数据发送完毕后产生Channel^s事件和使能Channel^s数据传输，所述PaRAM^s配置成DummyPaRAM，所述PaRAM^s用于数据发送完毕后产生与EDMAChannel^s对应的中断。

5.根据权利要求4所述的多核共用单一EDMA通道的方法，其特征在于，所述步骤4中，主核在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移，主核数据传输完毕后，进入中断处理程序，释放硬件信号量，让从核利用EDMAChannel^h进行数据发送；

从核在数据传输中，EDMA根据PaRAM^h的配置进行数据搬移，并在PaRAM^h的数据搬移完成后，发出chainEvent信号，使能Channel^s进行工作，当DummyPaRAM处理完毕后，产生与EDMAChannel^s对应的中断，从核接收Channel^s产生的中断，进入中断处理程序，释放硬件信号量，让其它核利用EDMAChannel^h进行数据发送。