多核嵌入式系統(tǒng)的軟件可能非常復雜。一個經(jīng)常討論的主題是如何在每個內核上實現(xiàn)代碼，以便最佳地利用它。在這篇簡短的文章中，有一個不同的觀點：關注可以跨多個內核運行的軟件。

多核硬件架構

從硬件的角度來看，多核設備大致有兩種類型：同構多核，其中有多個相同類型的內核，以及異構多核，其中內核是不同類型的。異構設備可能包括一些相同的內核。

要跨多個內核運行單個軟件，內核必須相同（無論如何從指令集的角度來看）。因此，需要一個同質的多核設備或異構設備中的同質“孤島”。

對稱多處理

構建多核系統(tǒng)的一個原因是以節(jié)能的方式最大化計算能力。這是個人電腦設計者采用的方法；多核處理器在筆記本電腦和臺式機系統(tǒng)中幾乎無處不在。嵌入式開發(fā)人員可能有相同的目標。最好的方法是使用支持對稱多處理 (SMP) 的操作系統(tǒng)。

SMP OS 將進程分布在可用內核上。這通常是自動的，但嵌入式開發(fā)人員可能需要進行一些控制，并可能將某些應用程序鎖定到特定內核。這些進程并不“知道”它們在不同的內核上運行；操作系統(tǒng)提供它們之間的通信和同步。提供多個實時操作系統(tǒng) (RTOS) 的 SMP 版本；Linux 還提供 SMP 變體。

管理程序

盡管嵌入式 SMP OS 提供了某種程度的控制，但嵌入式開發(fā)人員通常希望確保資源的分配完全符合他們的喜好。因此，另一種選擇是為每個內核配置自己的操作系統(tǒng)實例——所有內核不必運行相同的操作系統(tǒng)——和應用程序代碼。然后，在所有可以控制其操作（引導順序等）并提供內核間（或操作系統(tǒng)間）通信的內核上運行管理程序。

為了獲得更大的靈活性……

到目前為止，我們通過從系統(tǒng)中的單個 (SMP) 操作系統(tǒng)遷移到多個可能不同的操作系統(tǒng)實例來提高靈活性。但是，如果需要更大的靈活性而需要使用不同架構的內核呢？這消除了跨多個內核運行代碼的選項——SMP OS 或管理程序都需要同構多核環(huán)境。但是，還有另一種選擇：在每個內核上運行一個多核框架（可能是基于 OpenAMP 的產品）。這種方法提供內核間通信和生命周期管理。此外，還可以選擇在“裸機”（即沒有操作系統(tǒng)）上運行應用程序。

結論

在多核嵌入式系統(tǒng)上開發(fā)軟件是一項復雜的工作。了解一些選項至關重要——在相對簡單性和完全靈活性之間進行權衡。

審核編輯：湯梓紅