嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于生產(chǎn)和生活的各個領域,隨著技術的發(fā)展,其性能逐步提升。多處理器系統(tǒng)芯片（Multiprocessors System on Chip, MPSoC）代表了系統(tǒng)集成芯片（System on Chip, SoC）技術的最新發(fā)展方向,通過在一個芯片上集成多個處理器核,利用應用程序的并行執(zhí)行獲得較高的運行效率,能夠滿足諸如移動通信、多媒體應用、網(wǎng)絡安全等嵌入式領域日益增長的需求。為了使應用程序發(fā)揮最大的性能,必須結合嵌入式MPSoC系統(tǒng)的硬件環(huán)境合理劃分應用程序,并將這些并行任務/線程與底層處理器綁定,通過合理的并行任務/線程調(diào)度管理機制協(xié)調(diào)并行程序在各個處理器核上執(zhí)行。為了探索MPSoC的并行任務/線程調(diào)度管理機制,本論文提出一種嵌入式MPSoC系統(tǒng)的任務調(diào)度管理方法。以分布式存儲結構的MPSoC為硬件結構,通過對具有流式數(shù)據(jù)處理特點的應用程序進行粗顆粒度的數(shù)據(jù)流模型分析,將其劃分成許多相互之間具有一定數(shù)據(jù)依賴關系的任務對象,任務對象采用特定的數(shù)據(jù)流封裝接口,最后被分配到MPSoC系統(tǒng)中的各個處理器核中由主從核調(diào)度系統(tǒng)管理運行,不同核間的任務對象利用消息傳遞機制處理數(shù)據(jù)通... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目次
1 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 多核處理器
        1.1.2 嵌入式MPSoC系統(tǒng)
    1.2 多核環(huán)境下操作系統(tǒng)的任務調(diào)度問題
        1.2.1 多核環(huán)境下操作系統(tǒng)的支持
        1.2.2 MPI并行編程接口簡介
        1.2.3 多核實時操作系統(tǒng)實例
        1.2.4 線程映射模型及調(diào)度方案
    1.3 課題意義及相關性工作
    1.4 內(nèi)容安排和主要貢獻
        1.4.1 本論文的其余章節(jié)內(nèi)容安排
        1.4.2 本論文的主要貢獻
2 流式數(shù)據(jù)處理應用的嵌入式MPSoC調(diào)度系統(tǒng)
    2.1 硬件系統(tǒng)模型
    2.2 并行編程模型
        2.2.1 粗顆粒度數(shù)據(jù)流圖
        2.2.2 MPSoC下流媒體應用并行編程模型
        2.2.3 任務/線程實體
        2.2.4 數(shù)據(jù)端口
        2.2.5 任務/線程的實體對象通信接口
        2.2.6 任務對象的同步接口
    2.3 多核任務/線程管理
        2.3.1 任務/線程管理調(diào)度表
        2.3.2 任務/線程創(chuàng)建
        2.3.3 任務/線程初始化加載
        2.3.4 任務/線程運行管理
    2.4 操作系統(tǒng)層/硬件層通信與同步接口
        2.4.1 DMA機制
        2.4.2 控制信號子網(wǎng)
        2.4.3 操作系統(tǒng)與片上網(wǎng)絡通信接口
    2.5 本章小結
3 從核代理調(diào)度器的調(diào)度模型及實現(xiàn)
    3.1 MPSoC系統(tǒng)從核代理調(diào)度器模型
    3.2 內(nèi)核數(shù)據(jù)結構
        3.2.1 任務/線程管理表注冊
        3.2.2 對象控制塊
        3.2.3 共享信號量
        3.2.4 端口掩碼
    3.3 Director任務/線程管理
        3.3.1 任務/線程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
        3.3.2 Director通信同步工作流程
    3.4 調(diào)度器Director的操作函數(shù)
        3.4.1 Director結構
        3.4.2 Director任務/線程數(shù)據(jù)初始化
        3.4.3 Director任務/線程的終止
    3.5 基于Director的多核調(diào)試策略
    3.6 性能評估
        3.6.1 實驗平臺
        3.6.2 Director測試
    3.7 本章小結
4 MPEG-4編碼并行任務調(diào)度管理
    4.1 主從MPSoC系統(tǒng)初始化
    4.2 主從核Director管理任務/線程調(diào)度
    4.3 應用實例評測
        4.3.1 MPEG-4編碼
        4.3.2 宏塊級并行任務劃分
    4.4 實驗結果及分析
    4.5 本章小結
總結和展望
參考文獻
作者攻讀碩士期間參加科研工作的情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]AN OBJECT ORIENTED MODEL SCHEDULING FOR MEDIA-SOC[J]. Cheng Xingmei Yao Yingbiao Zhang Yixiong Liu Peng Yao Qingdong(Department of Information Science and Electronic Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)(College of Communication Engineering,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China).  Journal of Electronics（China）. 2009(02)
[2]QNX與VxWorks的特性分析和實時性能測試[J]. 程斐,苗克堅,王瑞敏.  計算機工程與設計. 2008(18)
[3]多處理器片上系統(tǒng)任務調(diào)度研究進展評述[J]. 李仁發(fā),劉彥,徐成.  計算機研究與發(fā)展. 2008(09)
[4]多核處理器的結構設計研究[J]. 何軍,王飆.  計算機工程. 2007(16)
[5]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)

博士論文
[1]嵌入式異構多核處理器設計與實現(xiàn)關鍵技術研究[D]. 岳虹.國防科學技術大學 2006
[2]基于SOC的實時操作系統(tǒng)的研究[D]. 高豐.浙江大學 2002

碩士論文
[1]VxWorks操作系統(tǒng)的重新編譯和優(yōu)化研究與實現(xiàn)[D]. 胡奇明.國防科學技術大學 2008
[2]片上網(wǎng)絡開發(fā)驗證平臺的研究[D]. 吳江南.浙江大學 2007



本文編號：3318702