【摘要】： 隨著計算機軟件和硬件技術(shù)的快速發(fā)展,用高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將多臺普通PC連接在一起構(gòu)成的集群系統(tǒng),可以獲得高性/價比的計算服務(wù)。集群系統(tǒng)被越來越多的用戶所接受。它也成了高性能計算機領(lǐng)域中的一個重要分支。 通過對集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟硬件的設(shè)計和實現(xiàn),使集群系統(tǒng)能夠體現(xiàn)出高性能、高可用性,以及很好的可擴展性。集群的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要根據(jù)具體應(yīng)用定制,軟件模塊的設(shè)計則是在結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上來完成的。軟件模塊設(shè)計涉及到網(wǎng)絡(luò)通訊、分布式緩存、負載均衡以及高可用性等幾個關(guān)鍵部分。為實現(xiàn)預(yù)定的系統(tǒng)目標。它們的設(shè)計好壞將直接影響到系統(tǒng)的性能和可靠性,以及將來的擴展能力。 本論文主要依托四川省科技基金項目“嵌入式流媒體集群服務(wù)器”,實現(xiàn)流媒體集群服務(wù)器的硬件平臺和底層軟件平臺。以Intel Ixp425網(wǎng)絡(luò)處理器為功能核心,由處理器、電源、存儲器、網(wǎng)絡(luò)處理引擎為主要模塊,同時擴展PCI接口,作為一塊嵌入式設(shè)備卡插入到集群節(jié)點主機上,實現(xiàn)節(jié)點的cache緩沖和高速通信信道的功能。在系統(tǒng)硬件順利實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,定制了Redboot作為引導(dǎo)程序、uclinux作為其操作系統(tǒng)平臺,為上層的驅(qū)動和軟件提供穩(wěn)定可靠的支持。然后在集群節(jié)點機上開發(fā)PCI驅(qū)動實現(xiàn)與卡的通訊,在PCI卡上開發(fā)驅(qū)動與集群節(jié)點主機交互,并開發(fā)內(nèi)核線程實現(xiàn)基于LAN的集群節(jié)點機之間的數(shù)據(jù)通訊。并充分利用卡上緩存,建立整個集群的分布式的緩存機制,以實現(xiàn)集群節(jié)點機之間的數(shù)據(jù)共享,在集群節(jié)點端開發(fā)Cache一致性模塊實現(xiàn)對整個集群的分布式緩存進行管理、更新和同步,向上支持系統(tǒng)調(diào)用,與驅(qū)動程序銜接構(gòu)成整個集群應(yīng)用平臺的基礎(chǔ)。 在碩士課題的研究工作中,作者的主要工作成果是: 1.基于Ixp425網(wǎng)絡(luò)處理器的嵌入式PCI卡的設(shè)計和實現(xiàn)。并調(diào)試整個硬件電路、移植引導(dǎo)程序和uclinux操作系統(tǒng)。 2.開發(fā)Linux環(huán)境下集群節(jié)點上主機端的PCI卡的驅(qū)動程序,以及PCI插卡上,uclinux環(huán)境下與主機交互的驅(qū)動部分。其中包括集群節(jié)點機之間通訊的內(nèi)核線程以及與整個集群分布式緩存管理的模塊進行通信,搭建集群調(diào)試環(huán)境,編寫測試代碼,進行集群底層通訊、存儲和管理的測試。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TP302
【圖文】：

RESETINTreleaseJ，汀onwerst--洲壯一Trelease少仁少曰憐TPll一oek圖2一8復(fù)位的時序圖2一8為復(fù)位的時序圖，整個電源上電穩(wěn)定以后，復(fù)位電路部分立即工作，這里包括電源監(jiān)控芯片LTC1728、復(fù)位信號產(chǎn)生芯片MAX6355以及驅(qū)動輸出芯片SN74LVIG07和74LV125，由圖中可知在電源上電穩(wěn)定以后，經(jīng)過一段時間的延時即可產(chǎn)生復(fù)位信號，其中Trelease--Pwron--rst--n要求的是sooms，但是此500ms是使用內(nèi)部晶振的情況，我們使用的是外部晶振，不予考慮，但是我們的最小的地址信號驅(qū)動輸出的時間必須滿足，這點主要是通過我們的 LTC1728的延時實現(xiàn)的，此延時過后即產(chǎn)生了我們內(nèi)核復(fù)位信號，經(jīng)過SN74LVIG07芯片輸出到cPU的內(nèi)核

通過反復(fù)的檢查和修改，知道設(shè)計規(guī)則沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，然后是一一檢查我們的器件的封裝是否完全符合芯片手冊，還反復(fù)將每條線信號線走了一遍，以免發(fā)生沒有接觸到焊盤的情況。PcB板[23]的實現(xiàn)如圖2一14。圖2一 14PCB設(shè)計實現(xiàn)

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本文編號：2723656