嵌入式多核處理器核間通信方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步及單核處理器暴露出來(lái)的許多局限，多核處理器成為應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。多核處理器的出現(xiàn)，隨之帶來(lái)了一些問(wèn)題，其中的核間通信技術(shù)就是當(dāng)今計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。一方面，各大廠(chǎng)商相繼紛紛提出了不同的多核處理器核間的通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，如何針對(duì)不同嵌入式平臺(tái)選擇合理的核間通信方案顯得非常重要。另一方面，現(xiàn)有多核通信實(shí)現(xiàn)往往與硬件平臺(tái)相關(guān)，存在移植性差等問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題，在規(guī)范多核通信庫(kù)MCAPI標(biāo)準(zhǔn)的

2、基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套簡(jiǎn)單、可行、可移植到嵌入式平臺(tái)的多核通信方法。該多核通信庫(kù)主要是針對(duì)處理器核間的通信，相比于其他現(xiàn)有成熟的多核通信庫(kù)如 MPI等，通信延遲和內(nèi)存占用更低，是更輕量級(jí)API實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先提出標(biāo)準(zhǔn)OpenMCAPI現(xiàn)存的移植性差、硬件平臺(tái)特定等問(wèn)題，對(duì)規(guī)范庫(kù)內(nèi)部使用的消息中斷機(jī)制MSGRs進(jìn)行詳細(xì)分析；隨后，提出了一套脫離實(shí)際硬件平臺(tái)約束、使用不同通信機(jī)制作為底層通信方法的多核通信庫(kù)的API函數(shù)集。該多核

3、通信庫(kù)在架構(gòu)設(shè)計(jì)上可以分為應(yīng)用層、核心層及移植層，層次化的架構(gòu)設(shè)計(jì)使得庫(kù)的代碼實(shí)現(xiàn)更加清晰、便于維護(hù)。此外，多核通信庫(kù)代碼實(shí)現(xiàn)中封裝了針對(duì)同構(gòu)多核處理器平臺(tái)與異構(gòu)多核處理器平臺(tái)的底層通信機(jī)制，如消息隊(duì)列、共享內(nèi)存結(jié)合域套接字、中斷等，使得API上層接口與底層分離，實(shí)現(xiàn)了代碼的結(jié)構(gòu)化與模塊化。在對(duì)自定義實(shí)現(xiàn)的嵌入式多核通信方法測(cè)試的過(guò)程中，分別進(jìn)行功能和性能方面的測(cè)試。首先，針對(duì)雙核X86 PC平臺(tái)及四個(gè)ARM核的KeystoneII平臺(tái)