RT-Thread SMP 初体验

发布于 2023-01-05 00:28:30 浏览：3034 订阅该版

[tocm]

# RT-Thread SMP 初体验

最近在学习 RT-Thread 过程中发现了还有 SMP 功能，主要是用于多核的系统，并行运行提升性能。

## SMP 和 AMP 简介

**SMP**(Symmetric Multi-processing) ：对称多处理，在一个计算机上汇集了一组处理器 (多 CPU), 各 CPU 之间共享内存子系统以及总线结构。SMP模式系统中所有CPU的地位相同，共同运行一个操作系统实例，所有CPU共享系统内存和外设资源。

嵌入式领域除 SMP 外还有一种支持多核处理器芯片的操作系统体系结构，即 AMP。

**AMP**(Asymmetric Multi-processing) ： 非对称多处理，AMP模式的RTOS在各个CPU上均运行一个操作系统实例(这些操作实例不一定完全相同)，各个操作系统拥有自己专用的内存，相互之间通过访问受限的共享内存进行通信。

## RT-Thread SMP 启动流程

首先是主 CPU（一下简称 CPU0 ）进入到 RT-Thread 的初始化，其他的 CPU 需要通过 CPU0 唤醒，随后才进行各自的初始化（ CPU0 只负责唤醒，次级 CPU 自身硬件部分的初始化不能由 CPU0 完成），流程图如下

![smp-1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230105/1e42bab397245966322c42b3a97401a7.png.webp)

CPU0 和其余 CPU 的启动流程都如下图所示，（ CPU0 完成初始后，执行 main 线程之前唤醒其余 CPU ）

![image-20210508143828745.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230105/ec0814b551bd93525ef94a79deaa923f.png.webp)

想要在源码中看到一些具体的实现，可以在工程中搜索 RT_USING_SMP

## 简单实验

### qemu-vexpress-a9

RT-Thread 中 qemu-vexpress-a9 的 BSP 中已经支持了 SMP ，没有实物也可以通过 qemu 试一试。

- 首先在进入到 bsp/qemu-vexpress-a9  目录，进入 menuconfig ，使能 SMP ，并且将 CPU 的个数设置为实际值（4个）；
- 可以在次 CPU 的线程中添加一些简单的串口打印功能，方便观察现象；
- env 中运行命令 scons 构建项目；
- 输入命令 ./qemu-nographic.sh 即可运行 qemu ，可以观察到 SMP 已经成功的跑起来了。

### raspi3-32

我手上还有一块树莓派也是多核的，RT-Thread 官方的 BSP 中也支持了这块板子的 SMP 功能。

- 进入 menuconfig 进行同样的配置；
- env 中运行命令 scons 构建项目；
- 将生成的 kernel7.img 文件拷贝到树莓派 SD 卡的 boot 目录中即可；
- 树莓派上电前先使用 USB 转 TTL 模块连接到电脑；
- 启动树莓派后，串口成功显示相关信息， SMP 简单测试成功。

感兴趣的小伙伴也可以参考以下文章，在 github 远端测试项目：

[RT-Thread-【github】GITHUB 黑科技，一键搭建ubuntu rtthread qemu编译环境【codespace】](https://club.rt-thread.org/ask/article/d25fb0a88165f166.html)

之后应该会尝试为其他板子移植 SMP ，以及写一些能体现 SMP 功能的示例，欢迎交流，一起学习！

在此十分感谢逍遥大佬的帮助和指点！