Xtensa 开发者指南

概述

本页介绍为基于 Xtensa 的平台进行开发时需要了解的一些事项。

HiFi 音频引擎 DSP

在支持 HiFi 音频引擎 DSP 寄存器的开发板上，内核允许线程使用这些寄存器。内核仅支持线程使用 HiFi 寄存器，不支持中断服务例程（ISR）使用这些寄存器。

备注

目前，仅 Intel ADSP ACE 硬件平台默认配置为支持 HiFi。

概念

可以配置内核，使应用能够使用 Xtensa HiFi 音频引擎 DSP 提供的服务。内核支持以下三种工作模式。

不使用 HiFi 寄存器模式

当应用中没有线程使用 HiFi 寄存器时，使用此模式。这是内核默认的 HiFi 服务模式。

HiFi 寄存器非共享模式

当应用中只有一个线程使用 HiFi 寄存器时，使用此模式。每次发生上下文切换时，HiFi 寄存器均保持不变。

备注

如果两个或更多线程尝试使用 HiFi 寄存器，则行为未定义，因为内核不会尝试检测或阻止多个线程使用这些寄存器。

HiFi 寄存器共享模式

当应用中有两个或更多线程使用 HiFi 寄存器时，使用此模式。启用后，内核会自动允许所有线程使用 HiFi 寄存器。从概念上看，此模式可细分为两种子模式：即时模式和延迟模式。两者都会保存和恢复 HiFi 寄存器，但保存和恢复寄存器的时机不同，保存的目标位置和恢复的来源位置也不同。

在即时共享模型中，每次线程上下文切换时都会保存和恢复 HiFi 寄存器，无论线程是否使用过这些寄存器。由于需要保存额外的寄存器，每个线程可能需要额外的栈空间。这是两种模型中的默认模型。

在延迟共享模型中，内核会跟踪“拥有”协处理器的线程。如果“拥有”协处理器的线程被切出，HiFi 寄存器不会立即保存，而是等到新线程尝试使用 HiFi 时才保存，随后该新线程成为新的拥有者，并加载其 HiFi 寄存器值。

备注

如果 SMP 系统检测到即将成为拥有者的线程仍是另一个 CPU 上的拥有者，就会向该 CPU 发送处理器间中断（IPI），以启动将其 HiFi 寄存器保存到内存的操作。随后，当前处理器会自旋等待，直到 HiFi 寄存器保存完成。这种自旋等待可能偶尔导致较长的延迟。为获得最佳性能，建议将使用 HiFi 的线程绑定到单个 CPU。

配置选项

当配置选项 CONFIG_XTENSA_HIFI_SHARING 被禁用，而配置选项 CONFIG_XTENSA_HIFI3 和/或 CONFIG_XTENSA_HIFI4 被启用时，将选择 HiFi 寄存器非共享模式。

当启用配置选项 CONFIG_XTENSA_HIFI3 和/或 CONFIG_XTENSA_HIFI4 ，并同时启用配置选项 CONFIG_XTENSA_HIFI_SHARING 时，将选择 HiFi 寄存器共享模式。如上所述，线程必须具有足够的栈空间，以便在上下文切换期间保存 HiFi 寄存器值。

即时和延迟 HiFi 共享模式都要求启用配置选项 CONFIG_XTENSA_HIFI_SHARING 。虽然默认采用即时 HiFi 共享模式，但也可以通过启用配置选项 CONFIG_XTENSA_EAGER_HIFI_SHARING 来显式选择该模式。要改用延迟 HiFi 共享模式，请启用配置选项 CONFIG_XTENSA_LAZY_HIFI_SHARING 。