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利用MSGQ模块简化复杂DSP的应用

时间:03-14 来源:德州仪器公司 点击:

点非常有用,因为以更高的优先级控制数据通常来说是更好的做法。MSGQ能在无需修改源代码的情况下在处理器中移动读取器和写入器,因此我们能在单个处理器上进行开发,而且能方便地针对多处理器系统进行缩放。也就是说,写入器不用了解读取器驻留在哪个处理器上,这不仅能简化集成,而且还能简化客户端/服务器应用等的开发工作。

此外,MSGQ还可支持消息的零拷贝传输,假定底层物理介质支持处理器间零拷贝。零拷贝基本说来就是指针传递(pointer passing),而不是将消息内容拷贝到其它消息中。我们可在单个的处理器上完成上述操作,也可在共享存储器的多部处理器完成。由于能从特定集 (pool)分配消息,因而我们能轻松地实现服务质量(QoS)特性,如针对关键资源提高性能、加快速度等。

MSGQ模块

MSGQ模块包括API接口、分配器以及传输程序等(图2)。API接口将应用程序与传输程序和分配器相隔离。分配器为消息分配提供接口,而传输程序则为处理器间的消息传输提供接口。

图2.MSGQ模块

必须首先对在MSGQ模块中发送的所有消息进行分配。我们能用多个分配器从一个集分配关键信息,再从另一个集分配非关键信息。我们可以举一个简单的分配器的实例,即所谓STATICPOOL的静态分配机制,由应用程序提供的静态缓冲器负责管理。在初始化阶段,STATICPOOL分配器会接收地址、缓冲器长度以及请求消息的大小。可将缓冲器分为指定的消息大小块,并放置在链接列表中,这有助于简化消息定位。

接下来,传输程序在物理链接上将消息发送给另一处理器上的目标消息队列(图3)。通过传输接口,应用程序能在不改变自身的情况下改变底层通信机制,不过需要配置传输程序。这种方案将物理链接的具体技术问题隐藏起来,提高了应用的可移植性。

图3:传输功能

消息队列具有整个系统内唯一的名称,发送器能通过其名称来定位消息队列。所有通过MSGQ模块发送的消息都必须在第一字段编码MSGQ_Msg Header,之所以必须是因为内部指令就保存在报头中,报头由传输程序和MSGQ模块内部使用。消息发送到不同的处理器时,传输程序对消息报头部分的任何字大小和字节序(endian)差异进行处理。应用程序负责消息专用部分所需的转换。

由于不同的处理器可能采用不同的调用模块(系统中的消息队列),因此MSGQ模块允许应用程序写入器指定通知机制的类型,这非常有用,因为用户能指定通知机制,并相应地调节MSGQ。不过,一旦将消息发送给读取器,写入器就会丢掉消息的拥有权,并且不能再修改或释放消息,因此在发送之前确保消息的正确性至关重要。当读取器接收消息后,必须释放消息或重复使用消息。

消息队列的定位

MSGQ为每个打开的消息队列保留一个消息存储库,消息队列的读取器从消息队列的存储库中获取消息。如果需要将读取器或写入器线程移至另一个处理器,就无需更改读取器或写入器代码。

定位消息队列有两种办法:同步定位和异步定位。采用同步定位法情况下(可能采取阻塞方法),消息管理每个传输程序的查询,以查找所需消息队列的位置。采用异步定位法情况下,将消息队列定位后会发送异步定位消息给指定的消息队列。

同步法的实施更为简便,但要求用于阻塞队列的一些参数,如定位线程等。虽然异步法无需进行阻塞,但实际操作更为困难,难以使用。

我们可通过应用程序指定的通知机制来支持同步或异步操作。用户可指定通知机制,如信号量和中断记入等,这样就不用再遵循特定的调用模式。消息发送器能嵌入消息队列,消息读取器则能提取消息队列并做出回答。

数据流示例

以下我们给出来自某个应用程序的基本数据流程。根据设计,该应用可在两个DSP之间移动数据。在本例中,我们用多个集来管理不同类型的消息,其中包括应用程序、传输程序内部控制消息以及错误消息等。采用不同的集并不是必需的,但这样做有助于简化应用程序的维护。例如,管理若干个小集有时要比管理单个大集要简单。此外,如果消息大小有所不同,那么采用单个大集的话就会浪费大量存储器空间,因为这时必须支持最差情况下的空间要求。

本例中的流程可运行在TI的TMS320C6?55 EVM等评估板上,这款评估板采用两个通过sRIO实现互连的1GHz TMS320C6?55 DSP。该评估板提供了完整的代码以供参考:

main()

if processor 0: 打开雇主消息队列并

创建雇主线程。

if processor 1: 打开雇员消息队列并

创建雇员线程。

打开错误消息队列并创建错误线程。

srio_init to initialize peripheral

workerThread()

Loop

MSGQ_get message from the worker queue

确定发送器

向发送器发送特定数量的消息

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