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====== Multiprocesamiento asimétrico con Linux en la CIAA ======

===== Marco conceptual =====

==== Multiprocesamiento simétrico y asimétrico ====

En un modelo de **multiprocesamiento simétrico (SMP)** una única imagen del sistema operativo (SO) corre sobre todos los procesadores, encargándose de repartir las tareas entre los mismos y de manejar los recursos.

En un modelo de **multiprocesamiento asimétrico (AMP)** cada núcleo corre su propia imagen de kernel, que pueden ser diferentes. Asimismo, no es necesario que los procesadores en cuestión sean iguales, pudiendo presentar distintas arquitecturas, funcionalidades o interfaces.

http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_multiprocessing\\
http://electronicdesign.com/digital-ics/symmetric-multiprocessing-vs-asymmetric-processing\\
http://rtcmagazine.com/articles/view/100404\\
http://www.freescale.com/webapp/sps/site/training_information.jsp?code=WBNR_VFTF09_AN102

==== Distribuyendo la carga con AMP ====

Una forma de utilizar AMP es preasignar roles determinados en la distribución de la carga, donde un núcleo corre el sistema operativo principal y otro se encarga de realizar ciertas tareas con requerimientos de tiempo real. De esta manera se dice que el primero off-loadea (deriva carga) al segundo.

==== Linux y AMP ====

En el kernel Linux, existe un framework llamado **remoteproc** para asistir en el desarrollo de AMP. El framework permite que diferentes plataformas/arquitecturas puedan controlar (encender, cargar el firmware, apagar) estos procesadores remotos abstrayéndose de las diferencias de hardware.

===== Caso de estudio =====

==== AMP con Linux en la CIAA-NXP ====

La CIAA NXP posee un microcontrolador modelo LPC4337 compuesto por un procesador ARMv7 Cortex-M4 y un coprocesador ARMv7 Cortex-M0. Ambos núcleos tienen acceso al mapa de memoria completo.

El objetivo es la realización de multiprocesamiento asimétrico explotando el núcleo Cortex-M0 mediante la utilización del driver remoteproc desde el kernel Linux, que corre en el núcleo Cortex-M4.

http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10503.pdf

==== Tareas/roadmap ====

  - Explorar el hardware de la CIAA-NXP y el framework remoteproc.
  - Implementar el driver remoteproc para controlar y off-loadear al Cortex-M0.
  - Analizar qué firmware/SO correr en el Cortex-M0 y cargarlo.
  - Realizar ejemplos concretos para determinar y comparar resultados.

===== Investigación =====

==== Sistemas operativos de tiempo real (RTOS) ====

Un sistema de tiempo real es aquel en donde las computaciones se considerarán correctas no solo por el resultado sino también por el tiempo requerido para producirlo.

http://www.versalogic.com/mediacenter/whitepapers/wp_linux_rt.asp\\
http://bis-linux.com/dwf_waw2013

==== Posibles RTOS para el Cortex-M0 ====

  * FreeRTOS:
    * http://www.freertos.org/
    * http://en.wikipedia.org/wiki/FreeRTOS
  * OSEK-OS:
    * http://www.osek-vdx.org/
    * http://www.proyecto-ciaa.com.ar/devwiki/doku.php?id=desarrollo:firmware:rtos
  * QP:
    * http://www.state-machine.com/qp/
    * http://en.wikipedia.org/wiki/QP_%28framework%29
  * nOS:
    * https://github.com/jimtremblay/nOS
  * uCos:
    * http://micrium.com/download/micrium_mcb4357_ucos-ii/