多核嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 09:54
目前多核處理器已成為服務(wù)器和桌面的主流,不久將廣泛地運(yùn)用在高端嵌入式領(lǐng)域。以往嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性研究主要集中于任務(wù)調(diào)度和切換、實(shí)時(shí)任務(wù)的通信和容錯(cuò)性等,未涉及到實(shí)時(shí)任務(wù)本身的改造。而當(dāng)前多核的優(yōu)化更關(guān)注于系統(tǒng)的吞吐量,而非針對(duì)某一實(shí)時(shí)任務(wù)的優(yōu)化。本文在分析了多核處理器的特性和國(guó)內(nèi)外相關(guān)的工作后,以實(shí)時(shí)任務(wù)在多核體系結(jié)構(gòu)上的改造為手段,研究嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。目前多核處理器以多個(gè)核為一組共享二級(jí)緩存,本文還通過(guò)挖掘二級(jí)緩存的高命中率來(lái)進(jìn)一步地提升實(shí)時(shí)任務(wù)的性能。本文提出的多核嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性改造方案,主要分為任務(wù)并行和操作系統(tǒng)支持兩部分。任務(wù)并行主要利用多核的資源進(jìn)行基于功能和數(shù)據(jù)的劃分,通過(guò)比較劃分前后在多核上運(yùn)行的性能,總結(jié)出合理的劃分方法以提高實(shí)時(shí)任務(wù)的性能。改造方案還包括在操作系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了基于二級(jí)緩存共享的線程分配算法,提供劃分后任務(wù)的運(yùn)行支持。實(shí)驗(yàn)證明,在本文的設(shè)計(jì)下實(shí)時(shí)任務(wù)的性能可以獲得很大的提高。本文以Simics模擬器為測(cè)試環(huán)境,使用基于功能的劃分將一個(gè)播放器的核心代碼劃分為三個(gè)線程,性能提升了102.6%。使用了基于數(shù)據(jù)的劃分將快速排序程序拆分為兩個(gè)線程,性能提升了...
【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】:
不同數(shù)據(jù)量情況下快速排序的二級(jí)緩存讀命中率
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第5章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論為了研究二級(jí)緩存在不同多核體系結(jié)構(gòu)、不同分配策略、不同數(shù)據(jù)量情況下的表現(xiàn),現(xiàn)將排序數(shù)據(jù)量從100,000到500,000的二級(jí)緩存讀命中率畫(huà)于圖5一。由于兩種情況下的寫(xiě)命中率都過(guò)于接近于1,本文不在此列出其具體比較。-今-共享二級(jí)緩存一.-不共享二級(jí)緩存(l)鑫一不共享二級(jí)緩存(2)100.00%90.00%80.0既70.00%100, 000200, 0()0250, 000300, 000400, 0()0500,000圖5一不同數(shù)據(jù)量情況下歸并排序的二級(jí)緩存讀命中率“共享二級(jí)緩存”是指歸并排序的兩個(gè)線程被分配到圖3一3中兩個(gè)共享二級(jí)緩存的核上時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多核,瓶頸在軟件[J]. 歐陽(yáng)璟,常政. 程序員. 2006(09)
[2]嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展——市場(chǎng)、技術(shù)與前景[J]. 鄭文波,曹金安. 自動(dòng)化博覽. 2005(01)
[3]論嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 卞正崗. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2004(01)
[4]嵌入式系統(tǒng)綜述[J]. 李佑軍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2003(06)
本文編號(hào):3488650
【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】:
不同數(shù)據(jù)量情況下快速排序的二級(jí)緩存讀命中率
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第5章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論為了研究二級(jí)緩存在不同多核體系結(jié)構(gòu)、不同分配策略、不同數(shù)據(jù)量情況下的表現(xiàn),現(xiàn)將排序數(shù)據(jù)量從100,000到500,000的二級(jí)緩存讀命中率畫(huà)于圖5一。由于兩種情況下的寫(xiě)命中率都過(guò)于接近于1,本文不在此列出其具體比較。-今-共享二級(jí)緩存一.-不共享二級(jí)緩存(l)鑫一不共享二級(jí)緩存(2)100.00%90.00%80.0既70.00%100, 000200, 0()0250, 000300, 000400, 0()0500,000圖5一不同數(shù)據(jù)量情況下歸并排序的二級(jí)緩存讀命中率“共享二級(jí)緩存”是指歸并排序的兩個(gè)線程被分配到圖3一3中兩個(gè)共享二級(jí)緩存的核上時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多核,瓶頸在軟件[J]. 歐陽(yáng)璟,常政. 程序員. 2006(09)
[2]嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展——市場(chǎng)、技術(shù)與前景[J]. 鄭文波,曹金安. 自動(dòng)化博覽. 2005(01)
[3]論嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展[J]. 卞正崗. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2004(01)
[4]嵌入式系統(tǒng)綜述[J]. 李佑軍. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2003(06)
本文編號(hào):3488650
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