本文選題：數(shù)控技術(shù) + 實時系統(tǒng)�。� 參考：《中國科學(xué)院研究生院（沈陽計算技術(shù)研究所）》2012年碩士論文

【摘要】：數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字信息對機械運動和工藝過程進行高性能的自動控制，極大地提高產(chǎn)品加工質(zhì)量、加工精度和工作效率。數(shù)控技術(shù)正朝著性能上高速度、高精度；結(jié)構(gòu)上開放化、網(wǎng)絡(luò)化；功能上集成化、復(fù)合化、智能化的方向快速發(fā)展，開放式數(shù)控系統(tǒng)已成為發(fā)展必然。開放式數(shù)控系統(tǒng)不但需要具有更高數(shù)據(jù)處理能力的多核處理器作為硬件支撐，也需要與之相配套的高性能實時操作系統(tǒng)作為其軟件平臺。目前，主流多核處理器采用的共享Cache結(jié)構(gòu)帶來更加嚴重的共享Cache沖突現(xiàn)象，系統(tǒng)將被迫頻繁替換Cache中的數(shù)據(jù)以保證不同核心上并發(fā)任務(wù)的數(shù)據(jù)需求，任務(wù)執(zhí)行時間更加難以預(yù)測，甚至導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)實時任務(wù)集不可調(diào)度，降低了系統(tǒng)的整體性能。 針對共享Cache沖突現(xiàn)象出現(xiàn)了眾多相關(guān)解決方案。其中，共享Cache劃分能夠為任務(wù)分配獨占的Cache空間直到任務(wù)執(zhí)行結(jié)束，，從而有效的避免了共享Cache沖突的發(fā)生。因此，本文采用基于軟件的共享Cache劃分方法改造現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)：首先，建立基于隱馬爾科夫鏈的共享Cache沖突模型，分析多核實時環(huán)境下共享Cache沖突問題對系統(tǒng)的影響，并預(yù)測任務(wù)的共享Cache行為；其后，根據(jù)模型輸出的性能參數(shù)為數(shù)控任務(wù)建立靜態(tài)、動態(tài)劃分函數(shù)并計算劃分空間的大�。蛔詈�，使用“頁面著色”技術(shù)改造現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)，實驗證明共享Cache劃分方案顯著提高了數(shù)控系統(tǒng)實時性。
[Abstract]:Numerical control technology is the use of digital information to control the mechanical movement and process of high performance automatic control, greatly improve the product processing quality, processing accuracy and working efficiency. Numerical control technology is developing rapidly in the direction of high speed and precision in performance, opening up in structure, networking, integration in function, compound and intelligence. Open CNC system has become a necessity. The open CNC system not only needs the multi-core processor with higher data processing ability as the hardware support, but also needs the matching high-performance real-time operating system as its software platform. At present, the use of shared Cache architecture in mainstream multicore processors leads to more serious shared Cache conflicts, and the system will be forced to replace the data in Cache frequently to ensure the data requirements of concurrent tasks in different cores. Task execution time is more difficult to predict, even leading to the real-time task set of NC system can not be scheduled, which reduces the overall performance of the system. There are many related solutions to the conflict of shared Cache. The shared Cache partition can allocate exclusive Cache space to the task until the end of the task execution, which effectively avoids the sharing Cache conflict. Therefore, this paper uses the software-based shared Cache partition method to transform the existing numerical control system. Firstly, the shared Cache conflict model based on Hidden Markov chain is established, and the impact of the shared Cache conflict problem on the system under multi-verification environment is analyzed. The shared Cache behavior of the task is predicted. Then, according to the performance parameters of the model, the static and dynamic partition functions are established for the NC task and the size of the partition space is calculated. Finally, the existing NC system is modified by "page coloring" technology. The experiments show that the shared Cache partitioning scheme improves the real-time performance of CNC system significantly.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（沈陽計算技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP332

【參考文獻】

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本文編號：1807187