嵌入式MPSoC的系統(tǒng)評(píng)估方法
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 14:11
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和理論技術(shù)的發(fā)展,嵌入式設(shè)備和系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域,性能也得到飛速提高。尤其是媒體處理在低端電子產(chǎn)品中的出現(xiàn),給嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求;诙嗵幚砥飨到y(tǒng)芯片((multi-processor system-on-chip,MPSoC)的多核結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為嵌入式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的優(yōu)先選擇。嵌入式MPSoC的體系結(jié)構(gòu)給嵌入式應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)帶來(lái)了困難。應(yīng)用任務(wù)需要根據(jù)嵌入式MPSoC的硬件環(huán)境進(jìn)行合理劃分和并行性調(diào)度,將程序代碼分配到不同的處理器線程上執(zhí)行。嵌入式MPSoC中的任務(wù)調(diào)度方式主要分為靜態(tài)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)度。靜態(tài)調(diào)度方式和動(dòng)態(tài)調(diào)度相比,靈活性較弱,但具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,開(kāi)銷(xiāo)小等優(yōu)點(diǎn),更適合應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。靜態(tài)任務(wù)調(diào)度需要開(kāi)發(fā)人員在嵌入式MPSoC系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)階段對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行面向多核的靜態(tài)程序劃分。本論文提出了一種系統(tǒng)評(píng)估方法,通過(guò)在實(shí)際FPGA硬件平臺(tái)上的運(yùn)行,評(píng)估靜態(tài)劃分前后應(yīng)用程序在嵌入式MPSoC中的運(yùn)行,考察處理器負(fù)載的均衡情況,對(duì)核間通信、系統(tǒng)調(diào)度等開(kāi)銷(xiāo)進(jìn)行評(píng)測(cè),反饋靜態(tài)劃分方案的對(duì)于應(yīng)用程序執(zhí)行的加速比,評(píng)估其優(yōu)劣,輔助應(yīng)用程序的并行性...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
目次
圖表索引
1 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 嵌入式多處理器系統(tǒng)概述
1.1.2 嵌入式 MPSoC的系統(tǒng)分類(lèi)
1.2 課題意義及相關(guān)性工作
1.3 嵌入式 MPSoC系統(tǒng)評(píng)估方法
1.4 主要工作與內(nèi)容安排
2 嵌入式 MPSoC的系統(tǒng)評(píng)估方法
2.1 MPSoC系統(tǒng)軟硬件評(píng)估方法框架
2.2 MPSoC中的核間通信
2.3 主控處理器核上多核評(píng)估器的構(gòu)建
2.4 協(xié)同處理器核上系統(tǒng)評(píng)估軟件和評(píng)估器的構(gòu)建
2.5 基于評(píng)估方法的程序性能評(píng)測(cè)
2.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建立
2.5.2 對(duì) T264解碼程序一種靜態(tài)劃分的系統(tǒng)評(píng)測(cè)
2.5.3 對(duì) T264解碼程序靜態(tài)劃分方案的改進(jìn)
2.6 本章小結(jié)
3 嵌入式MPSoC系統(tǒng)的線程間同步通信
3.1 核間數(shù)據(jù)通信池
3.2 數(shù)據(jù)流模型簡(jiǎn)介
3.3 數(shù)據(jù)流模型的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 對(duì)象和端口
3.3.2 對(duì)象間同步
3.3.3 數(shù)據(jù)流模型中的對(duì)象操作函數(shù)
3.3.4 數(shù)據(jù)流模型在 T264解碼程序中的應(yīng)用
3.4 基于數(shù)據(jù)流模型的線程間消息傳遞
3.5 嵌入式 MPSoC中多核通信開(kāi)銷(xiāo)的評(píng)測(cè)
3.6 本章小結(jié)
4 嵌入式MPSoC主控核上的系統(tǒng)管理
4.1 MPSoC系統(tǒng)管理中的Linux操作系統(tǒng)
4.2 Linux在主控核上運(yùn)行環(huán)境的建立
4.2.1 交叉編譯環(huán)境的建立
4.2.2 系統(tǒng)引導(dǎo)和初始化
4.3 Linux的系統(tǒng)移植
4.3.1 異常處理機(jī)制的完善
4.3.2 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)
4.4 主控處理器核上的多核系統(tǒng)管理
4.5 Linux在主控核系統(tǒng)管理時(shí)的實(shí)驗(yàn)分析
4.6 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
作者攻讀碩士期間參加科研工作的情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)子程序結(jié)構(gòu)的線程級(jí)推測(cè)并行性分析[J]. 梁博,安虹,王莉,王耀彬. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2009(02)
[2]多處理器片上系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度研究進(jìn)展評(píng)述[J]. 李仁發(fā),劉彥,徐成. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2008(09)
[3]片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)中事務(wù)級(jí)建模技術(shù)綜述[J]. 童琨,邊計(jì)年. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2007(11)
[4]基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵任務(wù)的多處理器任務(wù)分配算法[J]. 蘭舟,孫世新. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(03)
[5]嵌入式系統(tǒng)軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)綜述[J]. 熊光澤,詹瑾瑜. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2006(04)
[6]Optimizing pipeline for a RISC processor with multimedia extension ISA[J]. 肖志斌,劉鵬,姚英彪,姚慶棟. Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering). 2006(02)
[7]異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)中基于遺傳算法的任務(wù)分配與調(diào)度[J]. 張聰,馬義忠. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2004(06)
[8]一種基于HDTV信源集成解碼芯片的RTOS的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高豐,劉鵬,姚慶棟,李東曉. 電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]基于遺傳算法的任務(wù)分配與調(diào)度[J]. 鐘求喜,謝濤,陳火旺. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2000(10)
碩士論文
[1]片上網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)驗(yàn)證平臺(tái)的研究[D]. 吳江南.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3127765
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
目次
圖表索引
1 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 嵌入式多處理器系統(tǒng)概述
1.1.2 嵌入式 MPSoC的系統(tǒng)分類(lèi)
1.2 課題意義及相關(guān)性工作
1.3 嵌入式 MPSoC系統(tǒng)評(píng)估方法
1.4 主要工作與內(nèi)容安排
2 嵌入式 MPSoC的系統(tǒng)評(píng)估方法
2.1 MPSoC系統(tǒng)軟硬件評(píng)估方法框架
2.2 MPSoC中的核間通信
2.3 主控處理器核上多核評(píng)估器的構(gòu)建
2.4 協(xié)同處理器核上系統(tǒng)評(píng)估軟件和評(píng)估器的構(gòu)建
2.5 基于評(píng)估方法的程序性能評(píng)測(cè)
2.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建立
2.5.2 對(duì) T264解碼程序一種靜態(tài)劃分的系統(tǒng)評(píng)測(cè)
2.5.3 對(duì) T264解碼程序靜態(tài)劃分方案的改進(jìn)
2.6 本章小結(jié)
3 嵌入式MPSoC系統(tǒng)的線程間同步通信
3.1 核間數(shù)據(jù)通信池
3.2 數(shù)據(jù)流模型簡(jiǎn)介
3.3 數(shù)據(jù)流模型的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 對(duì)象和端口
3.3.2 對(duì)象間同步
3.3.3 數(shù)據(jù)流模型中的對(duì)象操作函數(shù)
3.3.4 數(shù)據(jù)流模型在 T264解碼程序中的應(yīng)用
3.4 基于數(shù)據(jù)流模型的線程間消息傳遞
3.5 嵌入式 MPSoC中多核通信開(kāi)銷(xiāo)的評(píng)測(cè)
3.6 本章小結(jié)
4 嵌入式MPSoC主控核上的系統(tǒng)管理
4.1 MPSoC系統(tǒng)管理中的Linux操作系統(tǒng)
4.2 Linux在主控核上運(yùn)行環(huán)境的建立
4.2.1 交叉編譯環(huán)境的建立
4.2.2 系統(tǒng)引導(dǎo)和初始化
4.3 Linux的系統(tǒng)移植
4.3.1 異常處理機(jī)制的完善
4.3.2 驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)
4.4 主控處理器核上的多核系統(tǒng)管理
4.5 Linux在主控核系統(tǒng)管理時(shí)的實(shí)驗(yàn)分析
4.6 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
作者攻讀碩士期間參加科研工作的情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)子程序結(jié)構(gòu)的線程級(jí)推測(cè)并行性分析[J]. 梁博,安虹,王莉,王耀彬. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2009(02)
[2]多處理器片上系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度研究進(jìn)展評(píng)述[J]. 李仁發(fā),劉彥,徐成. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2008(09)
[3]片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)中事務(wù)級(jí)建模技術(shù)綜述[J]. 童琨,邊計(jì)年. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2007(11)
[4]基于動(dòng)態(tài)關(guān)鍵任務(wù)的多處理器任務(wù)分配算法[J]. 蘭舟,孫世新. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(03)
[5]嵌入式系統(tǒng)軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)綜述[J]. 熊光澤,詹瑾瑜. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2006(04)
[6]Optimizing pipeline for a RISC processor with multimedia extension ISA[J]. 肖志斌,劉鵬,姚英彪,姚慶棟. Journal of Zhejiang University Science A(Science in Engineering). 2006(02)
[7]異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)中基于遺傳算法的任務(wù)分配與調(diào)度[J]. 張聰,馬義忠. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2004(06)
[8]一種基于HDTV信源集成解碼芯片的RTOS的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高豐,劉鵬,姚慶棟,李東曉. 電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]基于遺傳算法的任務(wù)分配與調(diào)度[J]. 鐘求喜,謝濤,陳火旺. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2000(10)
碩士論文
[1]片上網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)驗(yàn)證平臺(tái)的研究[D]. 吳江南.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3127765
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