半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使得基于IP核的SoC系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中主從關(guān)系架構(gòu)的異構(gòu)多核系統(tǒng)，是擁有用于任務(wù)控制的通用處理器核和面向應(yīng)用定制的專用處理器核。異構(gòu)多核嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)，一般運(yùn)行在通用處理核上，而計(jì)算量大的部分運(yùn)行在專用處理器核上�，F(xiàn)有軟件系統(tǒng)對(duì)異構(gòu)多核的支持，主要是用驅(qū)動(dòng)程序，或一組系統(tǒng)調(diào)用把輔助核抽象成可以被應(yīng)用程序直接使用的接口，應(yīng)用程序一般直接編程以使用輔助核。這種方法在系統(tǒng)中運(yùn)行單個(gè)應(yīng)用程序的時(shí)候能獲得很好的效果，并不適用于多個(gè)應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行的情況。本文認(rèn)為可以從軟硬件協(xié)同的角度，探索在該體系下的操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度方法，調(diào)度系統(tǒng)的部分功能由硬件協(xié)同完成。本文將輔助核任務(wù)分成預(yù)處理，任務(wù)運(yùn)行以及后續(xù)處理三個(gè)階段。預(yù)處理階段生成輔助核可以運(yùn)行的執(zhí)行環(huán)境，包括代碼和數(shù)據(jù)；任務(wù)運(yùn)行階段則是任務(wù)在輔助核上的運(yùn)行過(guò)程；后續(xù)處理則是任務(wù)運(yùn)行完成的后續(xù)處理工作。第二階段運(yùn)行在輔助核上，而預(yù)處理和后續(xù)處理階段運(yùn)行在主核進(jìn)程上，管理著輔助核任務(wù)的創(chuàng)建和銷毀，由操作系統(tǒng)的調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。本文設(shè)計(jì)的硬件調(diào)度器完成第二階段輔助核任務(wù)的調(diào)度管理。這是一個(gè)支持先來(lái)先服務(wù)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先... 

【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)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

cell微架構(gòu)的整體框架圖，引用白[29]

同時(shí)也可以和主核上的應(yīng)用程序一樣平等的被操作系統(tǒng)調(diào)度。這個(gè)模型是通過(guò)一個(gè)支持DSP的程序程序庫(kù)和專門的軟件中斷及相應(yīng)的中斷處理函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如圖2一2所示，通過(guò)硬件HPI接口進(jìn)行底層通訊，通過(guò)使用dsPlibo庫(kù)編寫DSP程序，當(dāng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，觸發(fā)一個(gè)軟件中斷給GPP上的為DSP編寫的軟件中斷的處理函數(shù)，該函數(shù)調(diào)用相應(yīng)的操作系統(tǒng)函數(shù)調(diào)用完成DSP程序的系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)并返回相應(yīng)的結(jié)果。異構(gòu)多核體系提供了強(qiáng)大的計(jì)算處理能力，軟件系統(tǒng)對(duì)這種體系結(jié)構(gòu)的支持方式以及相應(yīng)編程模型直接關(guān)系著硬件計(jì)算能力的利用率、程序員使用硬件系統(tǒng)的方便性等一系列問(wèn)題。在CELL處理器中，通過(guò)使用虛擬文件系統(tǒng)[10]來(lái)使CELL的協(xié)處理器進(jìn)行具體化它和Linux很多類似的文件系統(tǒng)，例如Procfs、sysfs或mq

異構(gòu)多核體系以及軟硬件協(xié)同任務(wù)調(diào)度的SoC實(shí)現(xiàn)平臺(tái)是基于Virtex一4技術(shù)的 xilinxML403開(kāi)發(fā)板。ML4o3開(kāi)發(fā)板是xilinx公司專門為嵌入式SoC開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的集硬件，軟件于一體的解決方案。圖6一1就是ML403開(kāi)發(fā)板，圖中間的白色芯片是型號(hào)為XC4VFX12一FF668一10C的FPGA芯片，芯片內(nèi)共計(jì)有5472個(gè)Sliee。同時(shí)在FPGA芯片上還內(nèi)置了一個(gè)PowerPC405的硬核。另外，開(kāi)發(fā)板上集成了非常多的用于構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的常見(jiàn)的外圍設(shè)備。包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)，64M的DDRSRAM， 51ZM的CF卡，以及LCD接口，RS一232串口

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核對(duì)SMP（對(duì)稱多處理器）的支持[J]. 高珍,吳永明,周衛(wèi)華.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2002(09)



本文編號(hào)：3327555