三、 OMAP 內部通訊架構及溝通方式
3.3 DSP G ATEWAY 傳輸協定概念(DSP G ATEWAY P ROTOCOL CONCEPT )
3.3.1 DSP Gateway 傳輸 buffer
前面提到，處理器內部的資料是由 IPBUF 來傳輸。而 IPBUF 分成兩種，一種是 Global IPBUF，另一種是 Private IPBUF。兩種 IPBUF 各有不同的特性，接下來，將說明這兩 個 IPBUF 的特性，以及操作的方式。
(1) Global IPBUF
Global IPBUFs 是用於 ARM 和 DSP 之間區塊資料的傳輸時，以 BIDs 來區分不同的 IPBUF。是所有的行程都可以使用 IPBUF，並沒有特殊的限制， IPBUF 的最大為 64kwords(128kbyte)。IPBUF 的格式如圖 3-9：
圖 3-8 Global IPBUF 格式大小及位置配置 資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev 2.0[1]
圖 3-9 Global IPBUF 結構圖
資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]
表 3-2 Global IPBUF 結構定義
Structure Data member Data type Description
c unsigned short ipbuf 有效的 word 數next unsigned short 下一個 IPBLINK 的進入點
la unsigned short 當 ARM 在使用時，鎖住 ipbuf 的所有權
sa unsigned short 當 DSP 在使用時，鎖住 ipbuf 的所有權
ld unsigned short sd unsigned short
確保在 ipbuf 通訊時，接收者必需等待資 料完全寫入 IPBUF 之後才可以進行讀取
的工作
ipbuf
d[0] unsigned short 傳送資料 資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]
圖 3-9中每個 IPBUF 有 6 個 words 標頭(header)，裡面包括，valid count、next BID in IPBLINK、ARM 和 DSP 的 side lock info 和 side sync word，最後才是要傳輸的主體資 料，表 3-2 表示 IPBUF 內部結構的定義。其中 side lock info，表示，當 ipbuf 被 ARM 或 DSP 使用時，此 IPBUF 的所有權將會被暫時的鎖住，直到此 IPBUF 的所有權被 ARM 或 DSP 釋放出來，才可以再使用。Sync word 則表示，當 ARM 和 DSP 利用 IPBUF 做 溝通時，用來確保寫完之後讀入(read-after-write)的機制，動作是當某一方需要另一方的 資料時，它將會一直等待到另一方資料將資料完全寫入 IPBUF 之後才進行讀取的動作。
圖 3-10表示 Sync word 的工作流程。Global IPBUF 是由 IPBLINK 所管理的，這個機制 是用於 free pool 中連接 ipbuf 的 link，它會試著讓 ARM 和 DSP 處理器，維持所持有的 buffer(IPBUF)平衡，如圖 3-11所示。
圖 3-10 Sync word 工作流程
圖 3-11 IPBLINK structure
資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]
圖 3-12為一個 ARM 和 DSP 資料傳輸的例子，其中包含 buffer 所有權的轉移的流程：
(1)初始化狀態
(2)DSP 的 task0 從 pool 中取 buffer0，並且寫入資料
(3)DSP 送 buffer0 的資料給 ARM，這時 ARM Task0 的 read link 與 buffer0 連結
(4)ARM 從 buffer0 讀取資料，並且讓出 buffer2 給 DSP
(5)buffer0 回到 free pool 中，此時又回復到平衡狀態
圖 3-12 IPBUF 轉移示意圖
資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]
(2) Private IPBUF
除了 Global IPBUF 外，一般工作也可以擁有 Private IPBUF。Private IPBUF 不同於 Global IPBUF 的架構。IPBUF 資料的主體位置在每次傳資料傳輸時都會改變，且只有執 行中的『接收工作』可以有 Private IPBUF 從 ARM 端接收資料。資料從 ARM 送給 DSP 之前，必需取得資料 buffer(IPBUF)的位置才可以接收。Private IPBUF 的格式，如圖 3-13：
圖 3-13 Private IPBUF 結構圖
資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]
Private IPBUF 和 Global IPBUF 不同，並沒有預先設定位置的問題，所以在 header 中，
並沒有所有權相關標示的參數，在 Private IPBUF 中 sync word 和 Global IPBUF 一樣，
是用來確定在處理器中寫之後讀取(read-after-write)操作。送資料的一端在寫入資料到資 料區後給定 TID，接收資料的一端等到 sync word 變成 TID 時才開始讀取資料。在讀取 完畢之後，會寫入 0xff 代表 buffer 被釋放出來，buffer 可再重複被送資料的一端使用。
表 3-3，為 Private IPBUF 的結構定義。
表 3-3 Private IPBUF 結構定義
Structure Data member Data type Description
c unsigned short ipbuf 有效的 word 數s unsigned short 確保在 ipbuf 通訊時，接收者必需等待直 到所要的數值傳來
ipbuf_p
a
unsigned long
資料主體的位置，以一個 long 來表示資料來源：Linux DSP Gateway Specification Rev2.0[1]