C66xDSP芯片—semaphore 2 介紹

Semaphore 2簡介

多核芯片（具體參考相應的數據表文檔）包含一個增強型信號量模型來管理C66xCorePacs的共享資源。Semaphore可以強制對一些芯片級的共享資源只可以執行原子操作，進而保證對其的讀寫的順序。每個核在擁有資源時，Semaphore模塊會對每個核提供專門的中斷。

Semaphore不是和硬件資源綁定在一起，而是可以通過軟件來將Semaphore靈活的配置到不同的硬件資源。

Semaphore支持8個masters，且包含32個可以使用的Semaphores。

Semaphore只能被pri ID在0~7的master訪問。這就意味著，只有CorePacs0~7和被CorePacs0~7的EDMA transaction可以使用semaphore模型。

有三種訪問semaphore資源的方法：

直接訪問：每個核直接訪問semaphore，如果可用free，則分配指定的核。否則不分配。

間接訪問：每個核通過向其中執行寫操作來間接訪問semaphore，一旦該semaphore free，會對相應核產生中斷，否則不產生中斷，而是將請求放入請求隊列。

混合訪問：是直接訪問和間接訪問的混合方式，工作方式：首先像直接訪問一樣，如果信號量free，直接或者使用權，否則要像間接訪問一樣，將請求放入隊列。簡言之，當信號量free時按直接訪問的方式，否則按間接訪問方式。

（以上摘自http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/tms320c6678.pdf中的semaphore部分內容，此文檔介紹不詳細。因此想要了解更多詳細內容請訪問http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/sprugs3a/sprugs3a.pdf。

Semaphore2 特性：

l提供對共享資源的的互斥訪問

l最多直接64個獨立的信號量

l信號量請求方式

——直接方式

——間接方式

——混合方式

l不分大小端

l信號量的原子操作

l鎖存模式（信號量被使用時）

l排隊等待信號量

l獲取信號量時產生中斷

l支持信號量狀態檢測

l錯誤檢測和錯誤中斷

理論學得再好，不會用都是白費。在安裝CCS5.4之后會提供關于semaphore的使用實例。位置是  CCS安裝路徑 \pdk6678\packages\ti\csl\examples \ sem2 \ sem2_test.c

在代碼中介紹了三種常用的semaphore的訪問方式：

1、direct access

2、indirect access

3、combined access

1、direct access

步驟：（1）保證你想使用的sem處于free狀態，使用CSL_semIsFree（semNum）

（2）獲取信號量CSL_semAcquireDirect（semNum）

確保該信號量的狀態為不被改變，直接訪問方式不更新 SEMFLAGS

（3）semGetFlags（master_id）

(4) 確保當前正確獲得相應信號量的使用，CSL_semIsFree（semNum）

。。。。

（5）經過處理后，釋放信號量。CSL_semReleaseSemaphore（semNum）

（6）確保已經正確釋放，沒有產生錯誤。CSL_semIsFree（semNum）;CSL_semGetErrorCode();

2、indirect access

（1）確保信號量狀態是free，CSL_semIsFree（semNum）

（2）確保當前的標志寄存器對應比特位不是等待狀態，CSL_semGetFlags(MASTER_ID)，這是跟直接訪問不同的地方，直接訪問不用設置和清除標志寄存器。

CSL_semGetFlags：This functionreturns the contents of the SEMFLAG register for a specific master. This isused in the indirect or combined access method to determine if a resource hasbeen acquired. The corresponding bit indicates that the specific resourcenumber which had been requested is now available.

（3）采用間接訪問的方法獲取信號量資源，CSL_semAcquireIndirect（semNum）

（4）判斷當前是否獲得信號量，使用while來等待資源的獲取

   while (1)

   {

       semFlags = CSL_semGetFlags(MASTER_ID);//獲得相應信號量時，標志寄存器的相應比特位會被設置，此時只要檢測此比特是否被設置即可

       if (semFlags & (1 <<semNumber))

       {

           /* YES. Corresponding bit was set;this implies that the resource is available. */            

           break;

       }

   }

（5）使用完信號量后要進行清除操作，流程如下

先將標志寄存器進行重置

CSL_semClearFlags(MASTER_ID, semFlags);

（6）再次檢測標志位是否重置成功

if(CSL_semGetFlags(MASTER_ID)!= 0)

（7）查看當前信號量是否是free

if (CSL_semIsFree(semNumber) == TRUE)

       return -1;

（8）如果不是free狀態，釋放信號量

CSL_semReleaseSemaphore(semNumber);

（9）查看是否釋放成功

        if(CSL_semIsFree (semNumber) == FALSE)

       return -1;

（10）確保上述操作沒有產生

            if (CSL_semGetErrorCode() != 0)

       return -1;

間接訪問比直接訪問的復雜的地方主要是在于，標志寄存器的賦值和清除，間接訪問原理，是將請求放入請求隊列以等待信號量free，當不是free則等待。一旦free，則將標志寄存器置為一，并產生中斷。當使用完畢后，要記得清除標志位，否則會發生錯誤。（如果標志寄存器沒有清除，則此時master請求其他信號量時，會將其他標志位賦值，此時就會有兩個標志位被設置，函數返回會出錯）。

一句話，大家寫程序按TI提供的例子的流程來寫。

3、混合訪問

（1）確保當前信號量free

   /* Get the status of the semaphore:Semaphore should *not* be acquired. */

   if (CSL_semIsFree (semNumber) == FALSE)

       return -1;

（2）確保當前標志寄存器

   /* Make sure there are no pending flags. */

   if (CSL_semGetFlags(MASTER_ID) != 0)

       return -1;

（3）獲取信號量

   /* Acquire the semaphore. */

   if (CSL_semAcquireCombined(semNumber) == 0)

       return -1;

（4）判斷獲取信號量操作是否成功

   /* Get the status of the semaphore:Semaphore should *not* be free */

   if (CSL_semIsFree (semNumber) == TRUE)

       return -1;

（5）使用完成后，釋放信號量

   /* Now we release the semaphore. */

   CSL_semReleaseSemaphore (semNumber);

（6）釋放操作是否成功

   /* Get the status of the semaphore:Semaphore should *not* be acquired. */

   if (CSL_semIsFree (semNumber) == FALSE)

       return -1;

（7）確保上述操作未出錯

   /* Make sure the SEM Module has notreported any errors. */

   if (CSL_semGetErrorCode() != 0)

       return -1;