在 RP2040 的多核模式下使用 littlefs 文件系统

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RP2040 的程序存储在 SPI Flash 中，运行时会随机读取 Flash 中的程序到内部的高速缓存以便执行。这在单核工作时并不构成问题，但是在多核模式下，如果一个核在执行程序，另一个核在写 Flash（例如使用 littlefs 文件系统管理 SPI Flash 中不存储程序的剩余空间），则有可能造成同时读写 Flash 的状况，导致一个或两个核上的程序停止运行。

在常见的场景下，写 Flash 只发生在一个核上。例如核 0 （默认启动的核）处理用户界面等复杂操作，核 1 作为数字信号处理器使用，只处理信号链相关的业务。这种情况下，可以通过下面的方法简单地解决这一问题。

#include "pico/multicore.h"
#include "hardware/irq.h"

volatile int Pause_core1=0;
volatile int Core1_paused=1; //set as "paused" initially (before core 1 starts)

//call on core1 to pause at Pause_core1
//must be called in a __time_critical_func
void __time_critical_func(core1_pause)(void){
    if (Pause_core1){
        int s=save_and_disable_interrupts();
        Core1_paused=1;
        while(Pause_core1){
            tight_loop_contents();
        }
        // Necessary re-init codes for resume processing here
        // .........
        // .........
        restore_interrupts_from_disabled(s);
        Core1_paused=0;
    }   
}

//call on core0 to stop core1
void core1_stop(void){
    Pause_core1=1;   //pause core1
    while (!Core1_paused){    //wait until core1 paused
        tight_loop_contents();
    }
}

//call on core0 to resume core1
void core1_resume(void){
    Pause_core1=0;   //resume core1
}

//core1_process() must be a __time_critical_func
//but it can call normal xip functions
void __time_critical_func(core1_process)(void){
    while(1){
	    // ... Signal processing codes ...
	    // ...............................
	    // ...............................
	    core1_pause();
    }
}

//call on core0 to launch core1_process
void core1_launch(void){
	Core1_paused=0;
    multicore_launch_core1(core1_process);
}

在写 Flash 之前用 core1_stop() 暂停核 1 的运行，写 Flash 之后用 core1_resume() 恢复核 1 的运行，即可安全地写 Flash。例如（例子修改自这里）：


static int pico_flash_prog(const struct lfs_config *c, 
    lfs_block_t block, lfs_off_t off, const void* buffer, lfs_size_t size) {
    LFS_ASSERT(block < c->block_count);
    // program with SDK
    core1_stop();    // stop core1 when writing to flash (read is OK)    
    uint32_t p = (uint32_t)FS_BASE + (block * c->block_size) + off;
    uint32_t ints = save_and_disable_interrupts();
    flash_range_program(p, buffer, size);
    restore_interrupts(ints);
    core1_resume();	// resume core1
    return LFS_ERR_OK;
}

static int pico_flash_erase(const struct lfs_config *c, lfs_block_t block) {
    LFS_ASSERT(block < c->block_count);
    // erase with SDK
    core1_stop();    // stop core1 when writing to flash (read is OK)    
    uint32_t p = (uint32_t)FS_BASE + block * c->block_size;
    uint32_t ints = save_and_disable_interrupts();
    flash_range_erase(p, c->block_size);
    restore_interrupts(ints);
    core1_resume();	//resume core1
    return LFS_ERR_OK;
}