多核多线程虚拟化中断系统的研究与实现

发布时间：2021-02-11 05:14

　　中断系统是现代计算机系统的一个极为重要的组成部分,故障处理、实时控制、软件调试以及处理器与外部设备的通讯都需要依靠中断系统来完成。随着计算机系统软硬件结构的发展,中断的概念在不断扩大,处理器对中断系统的功能需求也在不断的发生变化。特别是当处理器进入了多核多线程和虚拟化时代后,为了获取处理器性能的提升,中断系统的设计必须根据处理器体系结构的发展进行不断的改进。本课题主要研究多核多线程虚拟化的中断系统,其目的是在X处理器上设计实现支持多核架构、多线程共享并具备虚拟化特性的中断处理系统。课题的研究内容作为国家重大项目“高性能X处理器”的一部分,研究成果直接应用于工程实践。本文研究了多核多线程架构下虚拟化中断系统的基本理论,讨论和总结了多核多线程虚拟化中断系统的设计要求和可行的解决方法。在上述研究的基础上,文章提出了适用于多核多线程X处理器的虚拟化中断软件接口和中断模型,设计并实现了X处理器中断系统:利用特殊的浮点异常预测机制来解决多核多线程架构下的精确中断问题;利用指令流同步设计来减少硬件开销、降低部件互连的复杂度。之后文章给出了X处理器中断处理部件验证方案,对设计进行了模拟验证和逻辑综合。... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

外部中断接口模块测试波形

超特权定时器中断的产生

超特权定时器的读访问

【参考文献】：
期刊论文
[1]多核多线程处理器的发展及其软件系统架构[J]. 刘近光,梁满贵.  微处理机. 2007(01)
[2]基于备份缓冲区的精确中断研究与实现[J]. 席晨,张盛兵,沈绪榜,屈文新.  计算机工程与应用. 2007(06)
[3]CMT:处理器吞吐量倍增的秘诀[J]. 黄鹏.  程序员. 2006(05)
[4]高性能DSP中断处理技术[J]. 许新任,陈进.  计算机工程. 2004(19)
[5]基于模拟的验证技术在CPU设计中的应用[J]. 吕涛,李华伟,李晓维,樊建平.  同济大学学报(自然科学版). 2002(10)



本文编号：3028585