基于Tricore架構的RTThread多核實現

在《基于Hightec+TC375TP的RT-Thread移植詳解》一文中，基于Tricore實現了單核RTThread的移植。最近，花了些時間完成遺留的任務：基于Tricore的多核移植。目前，多數項目中的單片機都具備多核，多核單片機似乎已經是項目的標配。如果搞汽車電子，不理解OS（Operating System），似乎感覺少了什么，就好像吃面不吃蒜的感覺。對于多核，又分為同構（homogeneous）多核和異構（heterogeneous）多核。

同構（homogeneous）多核：單片機中，多個Core的結構相同，各個Core用的指令集相同。
異構（heterogeneous）多核：單片機中，多個Core的結構不同，不同的Core架構，使用不同的指令集。

本文基于TC397+Tasking實現SMP（Symmetric Multi-Processing，對稱多處理），這里的多核屬于同構多核。相對于SMP，AMP（Asymmetric Multi-Processing，非對稱多處理）主要用于異構多核處理。

本文，主要記錄RTThread多核實現過程中的"雷區"。

1、RTThread多核實現細節

（一）各Core實現硬件初始化

由于各個Core所使用的硬件資源不同，因此，各個Core在初始化時，需要實現對應的外設。eg：提供心跳的系統定時器（System Timer），本文Core1的外設初始化在Core1_init()中完成。從核除了初始化自身的硬件以外，還需要調用rt_system_scheduler_start（）接口啟動調度表，代碼示意如下所示：

提示：上述代碼中，從核（Core1）初始化了一個線程。當然，在主核（Core0）完成所有核的線程初始化也可以。

（二）任務初始化

在Tricore架構中，雖然不同Core使用的CSA（Context Save Areas）不同，但是，線程Thread（等同Task）的初始化可以在主核中完成，之后通過rt_thread_control()接口，為線程靜態分配控制的Core，eg：分配Core1調度led_thread_thread線程，代碼示意如下：

（三）線程間任務切換

如果不是systick觸發的線程切換，即：由于線程狀態掛起觸發的線程切換時，需要判斷線程是否上鎖，如果已經解鎖，則需要解鎖之后在進行線程切換，避免死鎖。多核rt_hw_context_switch()的接口實現如下所示：

（四）中斷切換標志置位時機

每次程序進入系統心跳中斷服務例程時，需要先置位中斷切換標志Flag，完成系統心跳的累加后復位。注意：不同于單核處理，多核處理中，此處還需要對中斷切換進行處理，即：判斷程序是否超時，如果超時，則對應的pcpu->irq_switch_flag置位，需要進行中斷線程切換處理。代碼實現如下所示：

（五）線程上鎖/解鎖操作

上鎖處理，對應代碼實現如下所示：

解釋：__cmpswapw((address), ((unsigned long)value), (condition) )，上鎖處理時，如果address處的值==condition，則將value值賦寫到address位置。在Tricore架構中，__cmpswapw操作是原子操作，可以避免多核的并行訪問。

解鎖處理，對應的代碼實現如下所示：