《DNK210使用指南 -SDK版 V1.0》第十四章 双核运行实验

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第十四章 双核运行实验

       本章将介绍Kendryte K210的双核运行的使用。通过本章的学习，读者将学习到SDK编程技术启动Kendryte K210的核心1，实现双核同时运行。
       本章分为如下几个小节：
       14.1 双核CPU介绍
       14.2 硬件设计
       14.3 程序设计
       14.4 运行验证

       14.1 双核CPU介绍
       Kendryte K210芯片搭载基于 RISC-V ISA 的双核心 64 位的高性能低功耗 CPU，具备以下特性，如下表所示：

表14.1.1 CPU特性

       Kendryte K210搭载RISC-V ISA 的双核心 64 位的高性能低功耗CPU，配置了4x64位缓存一致性RISC-V应用程序核心。每个K210核心都有一个高性能的单问题顺序64位执行管道， 峰值持续执行率为每个时钟周期一个结构，频率可达400MHz。双核心是指在一个CPU中拥有两个一样功能的处理器芯片，从而具有更强的计算能力。Kendryte K210的核心0和核心1都可以单独工作，系统默认使用核心 0，如果需要使用核心 1 需要手动开启核心1的服务。
       Kendryte K210官方SDK提供对应的API函数在bsp.h中，这个头文件是与平台相关的通用函数，核之间锁的相关操作。这里我们只讲述部分用到的函数，这些函数介绍如下：

       1，register_core1函数
       该函数用于核心1的注册，并启动核心1，函数原型如下代码所示：

1. int register_core1(core_function func, void *ctx)
   
2. {
   
3.     if(func == NULL)
   
4.         return -1;
   
5.     core1_instance.callback = func;
   
6.     core1_instance.ctx = ctx;
   
7.     core_enable(1);
   
8.     return 0;
   
9. }

复制代码

       可以看到。第一个参数为注册核心1的函数，第二个参数为函数的参数，不需要设置为NULL即可，将核心1的注册参数传入后，使能便可启动核心1，该函数返回值为0。

       2，current_coreid函数
       该函数用于获取当前CPU核心编号，如下代码所示：

1. #define current_coreid() read_csr(mhartid)

复制代码

       该函数无参数，返回值为当前运行所在CPU核的编号。

       14.2 硬件设计

       14.2.1 例程功能

       1.注册核心1并启用，两个核心同时打印不同的字符串数据。

       14.2.2 硬件资源

       1.UARTHS（ISP）
              UARTHS_TX – IO5
              UARTHS_RX – IO4

       14.2.3 原理图
       本章实验内容，主要讲解双核运行的使用，无需关注原理图。

       14.3 程序设计

       14.3.1 main.c代码
       main.c中的代码如下所示：

1. int core1_main(void *ctx)
   
2. {
   
3.     int state = 1;
   
4.     uint64_t core = current_coreid();         /* 获取当前运行的CPU核心编号 */
   
5.     printf("Core %ld say: Hello world\n", core);
   
6. 
   
7.     while(1)
   
8.     {
   
9.         msleep(500);
   
10.         if (state = !state)
    
11.         {
    
12.             printf("Core %ld is running too!\n", core);
    
13.         }
    
14.         else
    
15.         {
    
16.             printf("Core %ld is running faster!\n", core);
    
17.         }
    
18.     }
    
19. }
    
20. 
    
21. int main(void)
    
22. {
    
23.     uint64_t core = current_coreid();          /* 获取当前运行的CPU核心编号 */
    
24.     printf("Core %ld say: ATK-DNK210\n", core);
    
25.     register_core1(core1_main, NULL);          /* 注册核心1，并启动核心1 */
    
26. 
    
27.     while(1)
    
28.     {
    
29.         sleep(1);
    
30.         printf("Core %ld is running!\n", core);
    
31.     }
    
32. }

复制代码

       可以看到，我们在mian函数先获取当前运行的核心编号，然后通过printf打印编号和数据，接着注册核心1并启动，最后在一个循环中每隔1秒打印当前核心运行的提示。
       核心0调用register_core1完成核心1注册后，核心1就会启动并进入core1_main函数，首先和核心0一样，先获取当前运行的核心编号，然后再打印出来，方便我们区分和实测双核运行的情况，最后在一个循环中不断打印当前核心运行的提示。代码中核心0是每隔1秒打印一次，而核心1是每隔500毫秒打印一次，也就是核心1完成两次打印核心0才完成1次。

       14.4 运行验证
       将DNK210开发板连接到电脑主机，通过VSCode将固件烧录到开发板中，此时，我们打开“串口终端”查看输出的数据，如下图所示：

图14.4.1 串口终端输出