C6Run
C6Run, TI tarafından, çift çekirdekli (ARM+DSP) heterojen işlemcileri için geliştirilmiş bir projedir. ARM Linux ve C6000 DSP çekirdeği içeren sistemler hedeflenmektedir.
Projenin 2011 yılı itibariyle geliştirilmesi sonlanmasına karşın, proje indirilebilmekte ve kullanılabilmektedir.
C6Run, DSP ile ilgili birçok detayı gizlediğinden ve burada DSP kullanımı hakkında genel bir fikir vermeyi amaçladığımızdan bu projeyi kullanacağız.
Bu bölümde ilk olarak, projeye ilişkin araçları sistemimize nasıl kuracağımıza, sonrasında DSP hedefli kodu nasıl üretebileceğimize bakacağız.
C6Run Kurulumu
Kurulum işlemine ilk olarak küçük bir başlangıç paketi indirerek başlayacağız. Projenin diğer bağımlılıklarını, bir tanesi hariç, bu paket üzerinden sağlayacağız. Ayrıca derlenmiş bir kernel dizinine de ihtiyacımız olacak. Başlangıç paketini aşağıdaki gibi indirebilirsiniz.
wget -c https://gforge.ti.com/gf/download/frsrelease/535/4556/%43%36%52%75%6e%5f%30%5f%39%37%5f%30%33%5f%30%33%2e%74%61%72%2e%67%7a
Uyarı: İndirdiğimiz paketin, 0.98 numaralı bir üst versiyonu bulunmasına veya SVN üzerinden son halinin indirilebilmesine karşın, sonrasında birçok probleme neden olmakta o yüzden 0.97 numaralı bu versiyonu kullanmanızı öneriyoruz.
Paketi açıp, DSP derleyicisi hariç diğer bağımlılıkları aşağıdaki gibi sisteminize yükleyip kurabilirsiniz. Bu amaçla ana dizin içindeki Makefile dosyasında get_component isimli bir hedef bulunmaktadır.
tar xf C6Run_0_98_03_03.tar.gz
cd C6Run_0_98_03_03
make get_components
DSP'ye ilişkin araçları ise sistemimize elle kurmalıyız. Bu araçlara ilişkin kurulum dosyasını aşağıdaki bağlantıdan indirebilirsiniz. 7.2.2 versiyonunu seçiniz.
http://software-dl.ti.com/codegen/non-esd/downloads/download.htm
Not: Bu işlem öncesinde TI üyeliği gerektirmektedir, TI'ın sitesinden ücretsiz olarak üye olabilirsiniz.
İndirme işlemi sonucunda elde ettiğiniz ti_cgt_c6000_7.2.2_setup_linux_x86.bin kurulum dosyası ile DSP'ye ilişkin araçları home dizinin altında oluşturacağınız toolchains/TI_CGT_C6000_7.2.2 isimli bir dizin altına kurabilirsiniz. Neden böyle bir dizin yolu seçtiğimize birazdan bakacağız.
Gerekli bağımlılıkları edindikten sonra, ana dizindeki Rules.mak ve platforms/hawkboard/platform.mak dosyalarındaki bazı değişkenere uygun değerleri geçirmeliyiz.
Rules.mak dosyasında, DSP ve ARM araçlarının öngörülen yol ve önek ifadeleri aşağıdaki gibidir.
CODEGEN_INSTALL_DIR ?= $(HOME)/toolchains/TI_CGT_C6000_7.2.2
ARM_TOOLCHAIN_PATH ?= $(HOME)/toolchains/arm-2009q1
ARM_TOOLCHAIN_PREFIX ?= arm-none-linux-gnueabi-
DSP veya ARM derleyicinizi başka bir yere kurduysanız veya başka bir çapraz derleyici kullanıyorsanız, bu değişkenlere uygun değerleri vermelisiniz.
platforms/hawkboard/platform.mak dosyasında ise derlenmiş çekirdek dizinini göstermeliyiz, öngörülen değeri aşağıdaki gibidir.
LINUXKERNEL_INSTALL_DIR ?= $(HOME)/workdir/hawkboard/kernel/
Kendi sisteminize uygun olarak bu değişkenleri değiştirebilirsiniz.
Not: Board Recovery bölümünde, Hawkboard için çekirdeği nasıl derleyebileceğiniz bulunmaktadır.
Bu aşamadan sonra, projeyi Hawkboard hedefli konfigür edebilir ve gerekli araçları aşağıdaki gibi derleyebiliriz.
make hawkboard_config
make everything
Bu süreç sonunda sisteminizde gerekli kütüphaneler kurulmuş olmalıdır. Bu aşamadan sonra proje dizinindeki örnekleri derleyip, örneklerle beraber gerekli modülleri bir dizinde sakalayabiliriz. Öncesinde C6Run ana dizindeki bin dizinini PATH çevre değişkenine eklemeliyiz.
export PATH=$PATH:$(pwd)/bin
make examples
make INSTALL_DIR=/tmp/hawkdps install_programs
Hedef platform için derlenmiş örneklerle beraber, gerekli çekirdek modülleri ve betiklerler aşağıdaki gibi olacaktır.
# ls /tmp/hawkdps/
cmemk.ko dsplinkk.ko examples loadmodules.sh test unloadmodules.sh
Son olarak, DSP modülünü kullanan kendi uygulamalarımızı nasıl derleyebileceğimize bakalım.
DSP Hedefli Uygulamaların Derlenmesi
C6Run araçları ile, DSP modülünü farklı şekilde kullanan, 2 tür uygulama oluşturmak mümkündür. Birinci durumda uygulamanın tamamı DSP modülünde çalışırken, ikinci durumda yalnız istenilen kritik bir kodu DSP tarafında çalıştırmak mümkündür. Her iki durumda da uygulama doğal bir ARM uygulaması olarak gözükmekte, DSP modülünün başlatılması ve program kodunun yüklenmesi içsel olarak yapılmaktadır. Tüm giriş/çıkış işlemleri ise DSP modülünden ARM tarafına yönlendirilmektedir.
Uygulamalarımızı derlemek için kullanacağımız önyüz araçları projenin ana dizini altındaki bin dizininde yer almaktadır. Kullanacağımız araçlar aşağıdaki gibidir:
- c6runapp-cc
- c6runlib-cc
- c6runlib-ar
Bash betiği olarak yazılmış bu önyüz araçları, arka planda TI C6000 derleyicisi cl6x'i, çapraz ARM derleyicisini, diğer gerekli araçları kullamakta ve bize gcc derleyicisine oldukça benzer bir arayüz sunmaktadır.
Şimdi sırasıyla, uygulamanın tümünün ya da yalnız bir kısmının DSP tarafında çalıştırılacağı uygulamaları nasıl derleyebileceğimize bakalım.
Tüm Uygulamanın DSP Hedefli Derlenmesi
Aşağıdaki örnek uygulamayı measure.c adıyla saklayıp derleyebilirsiniz.
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#if defined(_TMS320C6X)
#elif defined(__GNUC__)
#include <sys/time.h>
#endif
#define N 1000000
typedef unsigned long long timestamp_t;
int i;
timestamp_t t0, t1;
float secs;
double d;
static timestamp_t get_timestamp () {
#if defined(_TMS320C6X)
return (timestamp_t) clock();
#elif defined(__GNUC__)
struct timeval now;
gettimeofday (&now, NULL);
return now.tv_usec + (timestamp_t)now.tv_sec * 1000000;
#endif
}
void bench() {
t0 = get_timestamp();
for (i = 0; i < N; ++i) {
d = sin(i) * cos(i);
}
t1 = get_timestamp();
secs = (t1 - t0) / 1000000.0L;
printf("%d times sin(i) * cos(i) sec: %f\n", N, secs);
}
int main() {
bench();
return 0;
}
c6runapp-cc -omeasure_dsp measure.c
Aynı uygulamayı ayrıca ARM hedefli derleyerek, bench fonskiyonunda geçen süreleri karşılaştırabilirsiniz. Kullandığımız çapraz derleyici için derleme işlemi aşağıdaki gibi olacaktır.
arm-none-linux-gnueabi-gcc -omeasure_arm measure.c -lm
Not: ARM ve DSP modüllerinde sistem zamanının farklı şekilde alındığına ve kodda bu bölümlerin
_TMS320C6Xve__GNUC__makrolarıyla birbirinden ayrıldığına dikkat ediniz.
Kritik Kodun DSP Hedefli Derlenmesi
DSP tarafında çalışacak kod, ilk önce C6000 obje koduna, ardından linklenebilecek ARM hedefli bir kütüphaneye dönüştürülmelidir. Sırasıyla bu işlemler için c6runlib-cc ve c6runlib-ar araçlarını kullanacağız.
Bir önceki örneğimizdeki bench fonksiyonunu bir kütüphane fonksiyonu olarak derleyelim. Aşağıdaki örnek kodları sırasıyla libmeasure.c ve main.c olarak kaydedebilirsiniz.
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#if defined(_TMS320C6X)
#elif defined(__GNUC__)
#include <sys/time.h>
#endif
#define N 1000000
typedef unsigned long long timestamp_t;
int i;
timestamp_t t0, t1;
float secs;
double d;
static timestamp_t get_timestamp () {
#if defined(_TMS320C6X)
return (timestamp_t) clock();
#elif defined(__GNUC__)
struct timeval now;
gettimeofday (&now, NULL);
return now.tv_usec + (timestamp_t)now.tv_sec * 1000000;
#endif
}
void bench() {
t0 = get_timestamp();
for (i = 0; i < N; ++i) {
d = sin(i) * cos(i);
}
t1 = get_timestamp();
secs = (t1 - t0) / 1000000.0L;
printf("%d times sin(i) * cos(i) sec: %f\n", N, secs);
}
void bench();
int main() {
bench();
return 0;
}
bench kodunun bulunduğu kaynak kodu, aşağıdaki gibi bir statik kütüphaneye dönüştürdükten sonra uygulamamıza linkleyebiliriz.
c6runlib-cc -c -olibmeasure.o libmeasure.c
c6runlib-ar rcs libmeasure.a libmeasure.o
arm-none-linux-gnueabi-gcc -c main.c
arm-none-linux-gnueabi-gcc -omeasure_dsp main.o libmeasure.a