Raspberry Pi Picoで公式にSMPがサポートされているらしいので、試してみます。

できれば以下2つの記事を先に見ておいた方がいいかと。

カーネルの用意

カーネルはFreeRTOS-Kernelのsmpブランチを使います。

そしてFreeRTOSConfig.hに以下の項目を設定します

/* SMP port only */
#define configNUM_CORES                         2
#define configTICK_CORE                         1
#define configRUN_MULTIPLE_PRIORITIES           1
#define configUSE_CORE_AFFINITY                 1

ここらへんからFreeRTOSConfig.hをもらってきている場合は既に/* SMP port only */があると思うので、そこを書き換えればいいかと。

とりあえずこれだけで準備は完了です。

ベンチマーク

とりあえず2つタスクを作ってそれぞれのCPUに割り当てて、高速に実行できることを確認したかったので、適当に素数を数え上げるコードを書いて処理時間を測ってみました。

FreeRTOS+CLI

そして実行結果はこんな感じ

cli> prime once 10000
Start 1 task
cli> 
1229 prime numbers found!
Finish! 5100 Tick (Core 0)

cli> prime single 10000
Start 2 task on single core
cli> 
1229 prime numbers found!
Finish! 10160 Tick (Core 0)

1229 prime numbers found!
Finish! 10164 Tick (Core 0)

cli> prime multi 10000
Start 2 task on each core
cli> 
1229 prime numbers found!
Finish! 4427 Tick (Core 0)

1229 prime numbers found!
Finish! 5623 Tick (Core 1)

タスク1つだけ実行した時に対して、タスク2つを両方CPU0で実行したときは処理時間が倍近くかかっている一方、CPU0,1に振り分けた場合は概ねタスク1つだけの時と同じ時間で処理が終わりました。

ただ気になるのが、何回かやってもCore 1の方がCore 0よりも処理が毎回遅かったですね。1.3倍くらい違うのでそれなりです。なんでこうなるか訊かれてもよくわかんないし、紐解くにはFreeRTOSのSMP実装に結構詳しくならなきゃいけなそうなので、僕には無理そう。

それこそ、なんでタスク1個だけの時よりタスク2個の時のCore 0の方が速いんだって疑問とか、RP2040のハードウェア構造とか絡んできそうだし、自分は他の人に説明できるほど詳しくなれる自信がないので、気になる方は自分で調べてください。