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一种针对异构多核平台的系统架构的研究与实现

发布时间:2018-05-10 20:53

  本文选题:异构 + 双核 ; 参考:《电子科技大学》2014年硕士论文


【摘要】:为了应对摩尔定律的瓶颈,多核架构逐渐成了一种主流的解决方案。曾被当作辅助的处理器由于其在某些领域的优异表现而得到重视。越来越多的异构多核的SoC芯片的出现催生了对高效异构多核软件系统的需求。然而,现有的软件系统普遍对这些硬件平台的支持不够好,因此,DSP、GPU等处理器的计算能力没有充分的发挥出来,更谈不上异构多核计算资源在全局层面的设计和整合。目前国内外一些研究人员正在试图解决这个问题,但是真正革命性的系统架构还没有出现。为了实现这个目的,作者深入研究国内外的相关论文和软件,在一款嵌入式异构双核平台上,自主设计、实现了一个针对特定异构多核平台(ARM+DSP)的软件系统。该系统完整地实现了以下功能:1.两个处理器上分别运行两个不同的支持多线程的操作系统,其中一个作为主操作系统(Linux),另外一个操作系统(aCoral)由主操作系统动态加载并启动。2.在两个操作系统之间设计了一个中间模块,负责两个操作系统上程序的互斥和同步,两个处理器间程序的同步采用软件算法实现。3.基于处理器间的硬件中断机制和本系统的内存管理模块实现处理器间数据传输的“零拷贝”。最后,该系统在Beagleboard开发板上成功运行,证明这样一种针对异构多核平台的软件系统架构是切实可行的。如果能够善加利用每种异构核心自己的优势,那么整体的效率会有一定的提高。其次,本论文为在异构多核上实现高效的系统架构提供了有限的参考,给后来人相应的启示。
[Abstract]:In order to deal with the bottleneck of Moore's law, multicore architecture has gradually become a mainstream solution. Processors that have been used as auxiliaries are valued for their excellent performance in some areas. The emergence of more and more heterogeneous multicore SoC chips has given birth to the demand for high efficient heterogeneous multicore software systems. However, the existing software systems generally do not support these hardware platforms well enough, so the computing power of processors such as DSP GPU is not fully developed, let alone the design and integration of heterogeneous multi-core computing resources at the global level. At present, some researchers at home and abroad are trying to solve this problem, but a truly revolutionary system architecture has not yet emerged. In order to achieve this goal, the author deeply studies the related papers and software at home and abroad, designs and implements a software system based on an embedded heterogeneous dual-core platform based on arm DSPs. The system implements the following function: 1. 1. Two different multithreaded operating systems are running on the two processors, one as the main operating system and one as the Linux OS, and the other as the operating system, which is dynamically loaded and started by the main operating system. An intermediate module is designed between the two operating systems, which is responsible for the mutual exclusion and synchronization of programs on the two operating systems. The synchronization of programs between the two processors is realized by software algorithm. Based on the hardware interrupt mechanism between processors and the memory management module of the system, the "zero copy" of data transmission between processors is realized. Finally, the system runs successfully on the Beagleboard development board, which proves that this kind of software system architecture for heterogeneous multi-core platform is feasible. If we can make good use of the advantages of each heterogeneous core, then the overall efficiency will be improved. Secondly, this paper provides a limited reference for the implementation of efficient system architecture on heterogeneous multicore.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP332

【共引文献】

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本文编号:1870869

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