TMS320C6678处理器如何进行OpenMP多核通信案例

中联恒升线路板 · 发表于 2021-3-26 10:24:16

本文主要介绍TMS320C6678处理器开发中比较常用的多核通信方式：OpenMP，主要基于创龙科技TL6678-EasyEVM评估板进行演示。



图1 TL6678-EasyEVM评估板

TL6678-EasyEVM是一款基于ti KeyStone架构c6000系列TMS320C6678八核C66x定点/浮点高性能处理器设计的高端多核DSP评估板，由核心板与底板组成。核心板经过专业的PCB layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。
评估板接口资源丰富，引出双路千兆网口、SRIO、PCIe等高速通信接口，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

开发案例主要包括：

(1) 裸机开发案例
(2) RTOS(SYS/BIOS)开发案例
(3) IPC、OpenMP多核开发案例
(4) SRIO、PCIe、双千兆网口开发案例
(5) 图像处理开发案例
(6) DSP算法开发案例
(7) 串口、网络远程升级开发案例
案例源码、产品资料（用户手册、核心板硬件资料、产品规格书）可点site.tronlong.com/pfdownload获取。

2.1 OpenMP简介

OpenMP是一种多核开发软件框架，其主要特性如下：

（1）可跨平台使用，代码兼容性强。
（2）以共享内存为通信基础。
（3）支持C/C++以及Fortran语言。
（4）一般基于SYS/BIOS运行。


图2

2.2 基本语法
#pragma omp 指令 [子句 [ [ [,]子句 ] ... ]
{
...
}

表1

指令 1 Z3 y1 [. ^1 A' P1 B/ Q* E	说明: L4 p. K, v/ G8 C9 y" `& e
parallel* U; m7 @. g7 L Y) n	开始并行执行语句 1 o" X- G+ d2 h3 ~2 d
for " h6 ^# [2 G9 Y! f" d1 T9 d% ]9 _	在多个线程中并行执行for循环1 a+ Z% p- y- J1 @
sections# ^$ }! q, R) X! L	包含多个可并行执行的sectone结构体- z2 } }* V* l7 d' d O6 c* `! `
single% q8 m) Y& l# o" l8 C' x# t$ ^, R+ b/ G	单线程执行! F, L5 R7 P! Z. k2 q/ Q# H' p" a
master7 T s3 T' J4 Y: g$ y	主线程执行- E0 l ~5 I& I
critical% O3 o6 S$ E* ?* m$ M. ^2 C$ q. V6 ~	任意时刻仅可被单个线程执行 - Q9 o0 ^8 j* J1 h. P1 S0 c* h# b
barrier % s* f, K8 g# M4 H6 g) u	指定屏障，用于同步所有线程, `+ A6 k/ H, x" K
taskwait ; x& Z" T" W+ b: {2 A2 K	等待子线程完成 ' I9 m: V, e; W# Y( H+ S) Z( s
atomic L8 C5 C! _; n {& Y9 J6 Y8 P8 w	确保指定内存位置执行原子更新操作/ s* c2 S. `* ]
flush & Z% L2 {! j8 s	使线程当前内存数据与实际内存数据一致& R) L& {" a' D' Q; K
ordered % ?( n, x) g" X, @5 x	并行执行的for循环将按循环体变量顺序执行 % L6 Q5 P0 q' N7 v# I$ d6 Q
threadprivate % q. ^* o5 i: H/ E	指定变量为本地存储0 v5 A+ b2 l. n8 q

表2

子句 - E0 b! W* V5 \|4 y4 t	说明, h' {1 o, Z6 _7 j
default $ q* D4 x3 B6 B% R4 q% `! n	控制parallel或task结构体中变量数据的共享属性: `# Z6 ?- [, O" ]
shared H q; ] r* a% u$ M	parallel或task结构中，一个或多个变量为共享变量* B' K8 y& G6 r/ F
private& h6 n0 c6 ^; s$ i% K, T	一个或多个变量为本地变量) n- H" B( ]- u* [% C' O% \|
firstprivate$ C3 C0 @" m! u N) S	一个或多个变量为本地变量，且变量值为并行结构执行前的值; S, n C/ k* J+ u5 I' Z
lastprivate- m1 U+ ~9 l: w- B- A	一个或多个变量为本地变量，且变量值为并行结构执行后的值( \|2 n# d8 \|! r* c, s
reduction " z! G$ @ @) O) M	一个或多个变量为本地变量，但变量值将根据不同的运算符来决定，执行完成后变量值将被更新 : u% K$ u" J% z8 o3 e! X- q
copyin " r; r+ i+ c$ O	使线程本地变量值与主线程变量值相同 + Y, w( ^: m0 X5 O0 \|1 J* G
copyprivate * U) J6 [# c6 _* g: I	使属于parallel区域的变量值在不同线程中相同 7 s3 ~" Q6 p' t- }, h# L2 \|2 D8 F
schedule8 d3 Y9 a( J8 ^ _	设置for循环并行执行方式：dynamic、guided、runtime和static % ?4 w+ v3 F& `: V
num_threads Y4 U/ I- g7 j' e$ i3 B	线程数目: ?5 k8 [3 d1 r
if & }9 b) T( M/ H3 Y	并行语句执行条件 : F* S9 m3 B& l8 K
nowait 2 q- L) h* e, t9 R" C2 p	忽略线程同步等待2 F6 G1 l2 b5 Z @( K# y' N. e

以裸机的omp_matavec案例为例，使用场景的概要流程图如下。

C66xx_0核心创建主线程，通过OpenMP框架加载matvec算法至C66xx_0~C66xx_7核心进行并行运算，从而减少C66xx_0核心负载，并可加快运算速度。
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