在IAR Embedded Workbench for Arm中进行多核调试

随着嵌入式设备的智能化需求越来越高,对MCU的性能要求也越来越高。一方面可以通过提高MCU的主频来提升MCU的性能,但是这会使MCU的设计变得更复杂。另一方面可以通过多核的方式来提升MCU的性能,目前多核MCU已在市场上广泛应用。随着多核MCU的出现,多核调试变得越来越重要。

本文主要介绍如何在IAR Embedded Workbench for Arm中进行多核调试。

多核的基本概念

同构多核(Homogeneous)vs 异构多核(Heterogeneous)

从硬件设计上,多核可以分为同构多核和异构多核:同构多核指的是所有的核具用相同的架构,比如NXP的S32K3(Cortex-M7)和芯驰科技的E3(Cortex-R5)。异构多核指的是核具用不同的架构,比如Infineon的Traveo T2G (Cortex-M0+ + Cortex-M4/Cortex-M7)和ST的STM32H7 (Cortex-M4 + Cortex-M7)。

对称多处理(SMP)vs 非对称多处理(AMP)

从软件设计上,多核可以分为对称多处理(SMP)和非对称多处理(AMP):SMP指的是所有的核运行同一套程序(一般通过CoreID来实现不同的核执行不同的操作),AMP指的是不同的核运行不同的程序。

注意:只有同构多核才能实现SMP,同构多核也可以实现AMP,异构多核只能实现AMP:

在IAR Embedded Workbench for Arm中进行多核调试

同构多核SMP多核调试

对于同构多核SMP多核调试,需要在Debugger > Multicore > Symmetric multicore > Number of cores中输入对应核的数量:

由于SMP中所有的核运行同一套程序,调试的时候只会开启一个IAR Embedded Workbench IDE。可以通过View > Cores可以打开对应的Cores窗口来查看和操作对应Core的状态:

同构多核AMP多核调试

对于同构多核AMP多核调试,如果只有一个Partner工程,可以在Debugger > Multicore > Asymmetric multicore > Simple中输入对应Partner工程的配置:

对于同构多核AMP多核调试,如果有多个Partner工程,可以在Debugger > Multicore > Asymmetric multicore > Advanced中输入对应Partner工程的xml配置文件(一个Partner工程也可以使用这种方式):

其中xml文件中会描述所有核的相关配置信息(参考如下):

由于AMP中不同的核运行不同的程序,调试时每个核都会开启独立的IAR Embedded Workbench IDE,可以通过View > Cores可以打开对应的Cores窗口来查看和操作对应Core的状态:

异构多核AMP多核调试

对于异构多核AMP多核调试,配置跟同构多核AMP多核调试类似:

由于AMP中不同的核运行不同的程序,调试时每个核都会开启独立的IAR Embedded Workbench IDE,可以通过View > Cores可以打开对应的Cores窗口来查看和操作对应Core的状态:

注意事项

1. 当前IAR Embedded Workbench for Arm多核调试功能只支持I-jet和CMSIS-DAP

2. 如果多核MCU默认开始工作时只使能Master,需要Master来使能其它的核,才能进行多核调试。可以通过单独调试其它的核来确认对应的核是可以调试的。

3. 对于同构多核实现AMP,每个核需要指定具体的对应CPU:

4. 多核调试时,每个核可以单独控制,也可以一起控制,通过Run/Step/Stop affect all cores 和Run/Step/Stop affect current core only选项来选择:

总结

主要介绍了如何在IAR Embedded Workbench for Arm中进行SMP和AMP多核调试。

 

参考文献:

  1. IAR Embedded Workbench for Arm C-SPY® Debugging Guide (Multicore debugging)
  2. https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/pdf/TechCon/1464_Mastering%20the%20challenge%20of%20multicore%20SoC%20debugging.pdf
  3. https://www.embedded.com/mastering-the-challenges-of-multicore-programming-and-debugging/
  4. https://www.iar.com/knowledge/learn/debugging/the-benefits-of-multicore-debugging/

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