C6678多核程序烧写固化

C6678多核程序烧写固化主要内容可执行文件生成过程1多核烧写文件生成原理2多核烧写文件生成过程4多核烧写操作过程5多核Boot原理31.可执行文件生成过程1.可执行文件生成过程一个Demo程序的生命周期一般是从C语言程序开始的，因为这种形式编写最为方便。为了在系统上运行Demo程序，其每一条语句都需要被转化为低级的机器指令(machinelanguage)，并按照一定格式打包以二进制磁盘文件存放，该形式的程序称为可执行目标文件(executablefile)，被加载到内存后，由系统运行。在文本编辑器中编辑的源程序成为可执行目标文件需要经过四步处理：预处理(preprocesser)、编译(compiler)、汇编(assembler)以及链接(linker)。预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj1.可执行文件生成过程预处理阶段：预处理器根据字符#开头的命令修改C源程序，例如main.c中第一行#includestdio.h,告诉预处理器读取系统文件stdio.h中的内容并将其直接插入到程序文本中；而宏定义告诉预处理器将程序文本中对应的字符进行替换。附带演示程序Demo，基于CCSv5开发平台编辑生成。预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj1.可执行文件生成过程编译阶段：编译器将预处理器输出的文件翻译成汇编语言程序(.asm)。汇编语言程序中的每一条语句都以一种标准的文本格式确切的描述了一条低级机器语言指令(参看参考文献[2])。汇编语言为不同高级语言的不同编译器提供了统一的输出语言。有时为提高程序的执行效率，程序员可以直接编写汇编程序文件(例如Demo程序中的sum.asm)。预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj1.可执行文件生成过程汇编阶段：汇编器将输入的汇编文本(.asm)逐条翻译成二进制机器语言指令，并把这些指令打包成可重定位的目标程序(relocatableobjectprogram),保存到各自的目标文件(.obj)中。该目标文件是二进制文件，它的字节编码是机器语言指令而不是字符，如果用文本编辑器打开.obj文件，将看到一堆乱码.预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj1.可执行文件生成过程链接阶段：通常，整个程序由多个.c文件组成，经过前面的处理生成各自对应的可重定位目标文件(.obj)，程序调用了若干库函数(例如printf())也保存在经过单独编译汇编过的目标文件库(.lib)里。链接器在.cmd文件的指导下将这些文件合成一个可在系统上运行的可执行文件。预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj1.可执行文件生成过程链接阶段：编译器和汇编器生成从地址0开始的代码和数据节。链接器通过把每一个符号定义(在可重定位文件中，对程序外部文件的变量或函数的引用通过一个符号定义来表示)与存储位置联系起来(.cmd)，然后修改这些符号的引用，使得他们指向这个存储器的位置(引用符号由引用变量或函数的具体存储器地址代替)，从而实现重定义这些细节。最后链接器将经过重定位的各代码和数据节组成一个完整的可执行目标文件，加载到处理器中即可运行。(链接器的实现细节参看文献[1]的第7章链接)预处理器编译器汇编器链接器.c.h源文件(文本).asm.obj.out汇编文件(文本)可重定位目标文件(二进制)可执行目标文件(二进制)printf.obj2.多核烧写文件生成原理2.多核烧写文件生成原理对于多核编程，各核源文件分别经CCS编译、汇编、链接为各自对应的.out文件，但该文件不能被直接烧写到外部Flash中，必须经过工具链处理为满足Bootloader的格式即如右图所示的镜像文件(.dat)。该文件经CCSv5自带的Flash烧写工程(my_SPI_modify)烧写到外部Flash，之后上电系统完成自举，程序正常运行。Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.cint段长度.cint段地址.cint段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00core1-core7重复4BOOT_MAGIC_ADDR1core1入口地址core1-core7重复Boot参数表根表文件单核镜像文件多核镜像文件2.多核烧写文件生成原理镜像文件就是用户要烧写到外部Flash上的全部数据文件，它是由Boot参数表（在文件前部）和应用程序的根表数据（文件后部）的合成数据文件。单核和多核的Boot参数表格式都一样，区别就是后部的根表数据。Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.cint段长度.cint段地址.cint段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00core1-core7重复4BOOT_MAGIC_ADDR1core1入口地址core1-core7重复Boot参数表根表文件单核镜像文件多核镜像文件2.多核烧写文件生成原理Boot参数表占用8个字(32Bytes)，位于镜像文件的开头。不同的字段具有不同的意义，用于指导启动过程。下表列出了SPI启动模式下参数表的配置寄存器。由于SPIboot是寄存器的直接读写，因此配置过程中不会涉及到EDMA寄存器的配置(因此前12个字段被忽略)。这些参数部分可以通过读取管脚配置来填充(参看参考文献[7],p.27-33)，也可以被用户自定义修改。注意：无论是管脚配置还是参数表的书写都是为了生成boot参数表。在我们的系统中是通过DSP外部13个配置管脚配置Boot参数的，所以.dat文件中的Boot参数表被忽略。2.多核烧写文件生成原理单核根表：根表是应用程序的所有代码和数据以在片上占用地址来分段存储的数据包，包的第一个4B是core0程序中main()函数的入口地址_C_int00，后面由若干数据段组成，每个段前4B为该段数据的字节长度，接着4B为该段在片上的存储地址，后面是具体代码和数据。所有数据段结束后是4个字节的0作为根表的结束标记。多核根表：把各辅核的代码数据段及入口地址值按照上述单核根表的格式续写在core0根表后，其中入口地址值的地址为各核的BOOT_MAGIC_ADDRESS地址。最后同样以4个字节的0作为根表的结束标志。Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.cint段长度.cint段地址.cint段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00Boot参数表0x00_c_int00地址.text段长度.text段地址.text段数据.switch段长度.switch段地址.switch段数据...0x00core1-core7重复4BOOT_MAGIC_ADDR1core1入口地址core1-core7重复Boot参数表根表文件单核镜像文件多核镜像文件2.多核烧写文件生成原理BOOTROM中的代码完成bootloader初始化(PLL、CPU时钟、启动方式等)后会继续初始化core的L2RAM缓存的最后0xd23f个字长的代码，此段代码用于保存Boot配置信息并指导后续boot过程。2.多核烧写文件生成原理BOOT_MAGIC_ADDRESS地址是每个core各自一块固定的内存。由上表所示，BOOT_MAGIC_ADDRESS地址是ROM搬移到RAM信息的最后一个字。该字存放着各个core初始化之后需要跳转到的c程序入口地址_c_int00()。根据c66x内存的规划设计，不同core的BOOT_MAGIC_ADDRESS位于在该core本地L2RAM的最后一个word里。由于多核DSP采用全局地址来区别不同核的RAM地址，因此每个核的BootMagic地址是0x1x87fffc（x为核号）。2.多核烧写文件生成原理工具链：将CCS生成的.out文件转化为Bootloader可以“理解”的格式是c66x启动至关重要的一步。与以前的DSP启动相比，c66x系列的工具链更加复杂和多样化。文件转换格式也呈现多态化。以.dat文件格式为例，生成所需的镜像文件需要以下工具链做支持：2.多核烧写文件生成原理工具链：hex6x文件需要和.rmd文件配合使用，后者描述了boot参数表模式，ROM宽度，大小端模式等信息。由此得到8个核的.btbl文件,该文件包含了大部分的内容信息，再经过两个小工具的转化可以得到有效数据信息。此时的.ccs文件只包含各个段的内容，不包含Boot参数的内容，因此需要将一定格式的参数配置信息进行解析，作为boot参数表头加在.ccs文件上成为一个含有参数配置头的.ccs文件。最后由于ROMbootloader只识别大端(BigEnd)模式数据，所有需要进行一次大小端的转化。至此一个完整的可以被ROMBootloader识别的多核镜像文件就成功生成。3.多核Boot原理3.多核Boot原理C66x芯片对典型C6000系列芯片做了改进，不需要由用户在外部Flash起始的1K空间编写二级Bootloader。C66xDSP内部有一个固化的ROM存放着boot代码(ROMBootloader)。每当DSP启动时，会自动从这里读取代码并执行。此代码是固化的不可更改的，其作用就是根据管脚配置方式对核进行初始化(比如PLL等)和完成不同模式的Boot处理(搬运程序和代码到指定的内部RAM中)。3.多核Boot原理CPU执行BootROM中的代码将外部flash中的程序和数据搬移到内部RAM中。之后core0启动初始化外设，此时其他core都会执行相关的代码映射IPC中断，并配置相应的寄存器，然后进入IDLE状态，等待core0的发起IPC(Inter-Process-Communication)中断。当core0完成初始化后向其他core发送IPC中断。其他core在接收到中断后启动执行代码，即其他核是在core0的命令下执行第一句代码。3.多核Boot原理core0在SPI启动中起到至关重要的作用。作为主核，核0负责着搬移镜像，写BOOT_MAGIC_ADDRESS地址值，以及发IPC中断触发其他核启动等多项工作。其中搬移多核镜像的工作由DSPROMBootloader完成，而剩下两项工作需要用户自定义操作。本文附带的工具链不具有将各核入口地址写入对应BOOT_MAGIC_ADDRESS中的功能，因此前述镜像文件格式中标为红色的部分没有被添加进去，这么做的主要原因是程序的入口地址无法确知。解决这一问题有两种方法：1，在生成.out文件之后参看.map文件获得各辅核程序的入口地址，并在主核的main()函数中分别将该地址写入到各辅核对应的BOOT_MAGIC_ADDRESS中(如上图所示)；2，获得辅核入口地址后，修改工具链将其以数据段的形式写入到镜像文件中(如前述镜像文件)。3.多核Boot原理如果多核DSP是由同一套工