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, k+ a& s' f! A, _. l	说明! @7 J& d0 t/ [ H
parallel ' X0 w1 z6 e- n	开始并行执行语句9 p, d! y4 s. `: B k. a
for0 g; I% _) a- ]. t4 A3 V$ Q; v	在多个线程中并行执行for循环 1 R: S. W8 D h9 D7 z
sections / `3 m& t8 J5 h. k0 d7 R	包含多个可并行执行的sectone结构体! \: n5 E7 A, E4 B1 b
single+ P4 ]. Q# Q4 r	单线程执行 ; k" t. \- V% g3 s
master 5 M; Y& Y( i1 u/ g	主线程执行 . L! h7 k3 ^) C; u0 w" s
critical0 s0 {' k! T3 N6 k, V, c1 C8 G	任意时刻仅可被单个线程执行- a. }& P5 O3 z, ~1 C& x5 _
barrier 1 n9 H6 s1 a0 c& Q! Q; O	指定屏障，用于同步所有线程- j' d% E& g# H
taskwait ( S( h0 T! P. M0 f6 f; ~	等待子线程完成 % ~+ ]- X9 G5 T9 m: r# Y
atomic # W/ g, q& C }& j5 q& e	确保指定内存位置执行原子更新操作 6 ?7 G% F0 F' v' f! S ~
flush! I: J& \6 c0 p! F' u$ p: E w	使线程当前内存数据与实际内存数据一致 4 t( Z" j& n3 `" X
ordered( c; h& g6 E( z! i- A1 B	并行执行的for循环将按循环体变量顺序执行 & y8 W# z; A& d1 Q3 Q
threadprivate: H, W" j" B( I9 @ B% m	指定变量为本地存储; J" E' s. e4 x

表2

子句 ' \|( N; H5 o9 b0 [( V	说明 2 R* f7 H5 k1 d* @, s* Q
default/ }" E. Z) M- V$ p+ E% a8 c	控制parallel或task结构体中变量数据的共享属性5 m1 ~; e% M9 `% s" W
shared Q5 x2 b8 `4 l% a	parallel或task结构中，一个或多个变量为共享变量 7 I' ?$ X7 p7 t. F
private4 w# t C; b1 d6 s/ t	一个或多个变量为本地变量) h; S; g% C* R2 d$ x0 l8 D
firstprivate 5 z( [# g* s6 v) k" K# m# K/ ^	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 7 Q' T9 f. n" }+ U0 L& }+ [
lastprivate' ?9 F/ x& O5 M3 G% v	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/ r( J) P4 r: l
reduction' Y3 L( U# U$ z$ j" L6 B	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1 Z' Z' E) }3 W6 s# Q
copyin : `& G% {) ^/ n" R0 e	使线程本地变量值与主线程变量值相同 \( t3 J1 x4 a( t6 s; e( A8 L
copyprivate : e: h1 X; ^8 R* s( f	使属于parallel区域的变量值在不同线程中相同 9 e" z# {1 { b' m8 Y& \|2 H
schedule 4 }& t8 N5 _3 }! F3 i	设置for循环并行执行方式：dynamic、guided、runtime和static6 W! U3 c4 ?0 `
num_threads: v- `) j& ]0 r( u$ d# j	线程数目 * N+ M' g, ^2 o
if 2 Y* j: U' _% K	并行语句执行条件 9 f9 u# a; h r: P' [; X' I
nowait - o5 ~0 w$ H/ y$ `# t	忽略线程同步等待 # Q9 q. e6 `. K) H+ h" r

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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