多核通信的一种IPC通信方案

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目前，主流的车载芯片都已支持多核系统（multi-core systems），多核通信最为关注的当属数据同步（synchronization）问题。多核通信也称为进程间通信IPC（Inter-processor communication），IPC我们并不陌生，在实际的工程实践中，你又是如何使用的呢？本文聚焦一下该问题。

IPC通信的主要目的是确保共享资源存储数据的一致性，避免数据处理过程中被打断。

这里我们先了解两个概念：

IPC Channel：处理器之间通信和同步所需的数据结构（struct）。

IPC Interrupt：用于通知IPC事件的中断。

IPC Channel和IPC Interrupt关系示意如下：

每个Processor都有一个中断向量表用于存储中断例程地址，每个IPC Channel可以主动触发和响应中断。

以CYT4BB芯片为例，具体细化一下核间通信流程，示意如下：

（1）发送Message的Core A尝试获取一个IPC Channel，当Core A获取一个可用的IPC Channel以后，即可通过该IPC Channel发送目标数据，没有释放此IPC Channel前，该通道不能被抢占；

（2）获取可用的IPC Channel后，Core A可以向IPC Channel的数据寄存器（IPC_STRUCTx_DATA0、IPC_STRUCTx_DATA1）填充数据；

（3）当Message（数据信息）写入IPC Channel后，发送方（Core A）会触发一个中断通知事件，告知接收方（Core B）去获取数据。它通过在IPC通道的IPC_STRUCTx_NOTIFY寄存器中设置相应的位来实现这一点。该事件在IPC中断B处创建一个通知事件。如果IPC通道的通知事件通过在IPC中断B中设置掩码位被启用，那么这将会在接收方产生一个中断；

（4）当接收方（Core B）接收到IPC中断B时，可以读取IPC_INTR_STRUCTx_INTR_MASKED寄存器，以了解哪个IPC Channel触发了通知事件。根据此信息，接收方识别出要读取的通道，并从IPC Channel的IPC_STRUCTx_DATA0和IPC_STRUCTx_DATA1寄存器中读取数据。接收方现在已接收到发送方发送的数据。接收方需要释放通道，以便其他处理器/进程可以使用它；

（5）接收方释放通道。它还可以选择在发送方的IPC中断A上生成一个释放事件。如果相应的通道释放事件没有被屏蔽，这将会在发送方产生一个释放事件中断。

如上既是IPC使用的基本步骤。但是，如上数据交互时有一个问题：IPC_STRUCTx_DATA0和IPC_STRUCTx_DATA1寄存器最多能传输64bit（8 byte）数据。如果数据量大于8 byte呢？答：传输目标数据的地址，通过地址获取所需数据长度。

（一）IPC大数据通信模式

核间进行大数据交互时的通信流程示意如下：

该方式的核心就是：发送方将待发送的数据，按照一定的格式（struct）写到一个指定地址，之后将该地址（eg：4 byte）写入数据寄存器（Data Register），接收方从数据寄存器获取交互数据的地址，之后从该地址处，以同样的格式读取所需信息。如此，即可完成核间的大数据交互。

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