嵌入式MPSoC的系统评估方法
发布时间：2021-04-09 14:11
随着现代计算机体系结构和理论技术的发展,嵌入式设备和系统广泛应用于生产和生活的各个领域,性能也得到飞速提高。尤其是媒体处理在低端电子产品中的出现,给嵌入式系统设计提出了更高的要求。基于多处理器系统芯片(（multi-processor system-on-chip,MPSoC）的多核结构已经成为嵌入式体系结构设计者的优先选择。嵌入式MPSoC的体系结构给嵌入式应用程序开发带来了困难。应用任务需要根据嵌入式MPSoC的硬件环境进行合理划分和并行性调度,将程序代码分配到不同的处理器线程上执行。嵌入式MPSoC中的任务调度方式主要分为静态调度和动态调度。静态调度方式和动态调度相比,灵活性较弱,但具有实现简单,开销小等优点,更适合应用在嵌入式系统中。静态任务调度需要开发人员在嵌入式MPSoC系统的开发阶段对应用程序进行面向多核的静态程序划分。本论文提出了一种系统评估方法,通过在实际FPGA硬件平台上的运行,评估静态划分前后应用程序在嵌入式MPSoC中的运行,考察处理器负载的均衡情况,对核间通信、系统调度等开销进行评测,反馈静态划分方案的对于应用程序执行的加速比,评估其优劣,辅助应用程序的并行性...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目次
图表索引
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 嵌入式多处理器系统概述
1.1.2 嵌入式 MPSoC的系统分类
1.2 课题意义及相关性工作
1.3 嵌入式 MPSoC系统评估方法
1.4 主要工作与内容安排
2 嵌入式 MPSoC的系统评估方法
2.1 MPSoC系统软硬件评估方法框架
2.2 MPSoC中的核间通信
2.3 主控处理器核上多核评估器的构建
2.4 协同处理器核上系统评估软件和评估器的构建
2.5 基于评估方法的程序性能评测
2.5.1 实验环境的建立
2.5.2 对 T264解码程序一种静态划分的系统评测
2.5.3 对 T264解码程序静态划分方案的改进
2.6 本章小结
3 嵌入式MPSoC系统的线程间同步通信
3.1 核间数据通信池
3.2 数据流模型简介
3.3 数据流模型的实现
3.3.1 对象和端口
3.3.2 对象间同步
3.3.3 数据流模型中的对象操作函数
3.3.4 数据流模型在 T264解码程序中的应用
3.4 基于数据流模型的线程间消息传递
3.5 嵌入式 MPSoC中多核通信开销的评测
3.6 本章小结
4 嵌入式MPSoC主控核上的系统管理
4.1 MPSoC系统管理中的Linux操作系统
4.2 Linux在主控核上运行环境的建立
4.2.1 交叉编译环境的建立
4.2.2 系统引导和初始化
4.3 Linux的系统移植
4.3.1 异常处理机制的完善
4.3.2 驱动程序开发
4.4 主控处理器核上的多核系统管理
4.5 Linux在主控核系统管理时的实验分析
4.6 本章小结
总结和展望
参考文献
作者简历
作者攻读硕士期间参加科研工作的情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]针对子程序结构的线程级推测并行性分析[J]. 梁博,安虹,王莉,王耀彬. 小型微型计算机系统. 2009(02)
[2]多处理器片上系统任务调度研究进展评述[J]. 李仁发,刘彦,徐成. 计算机研究与发展. 2008(09)
[3]片上系统设计中事务级建模技术综述[J]. 童琨,边计年. 计算机辅助设计与图形学学报. 2007(11)
[4]基于动态关键任务的多处理器任务分配算法[J]. 兰舟,孙世新. 计算机学报. 2007(03)
[5]嵌入式系统软/硬件协同设计技术综述[J]. 熊光泽,詹瑾瑜. 计算机应用. 2006(04)
[6]Optimizing pipeline for a RISC processor with multimedia extension ISA[J]. 肖志斌,刘鹏,姚英彪,姚庆栋. Journal of Zhejiang University Science A（Science in Engineering）. 2006(02)
[7]异构计算系统中基于遗传算法的任务分配与调度[J]. 张聪,马义忠. 微电子学与计算机. 2004(06)
[8]一种基于HDTV信源集成解码芯片的RTOS的设计与实现[J]. 高丰,刘鹏,姚庆栋,李东晓. 电路与系统学报. 2002(03)
[9]基于遗传算法的任务分配与调度[J]. 钟求喜,谢涛,陈火旺. 计算机研究与发展. 2000(10)
硕士论文
[1]片上网络开发验证平台的研究[D]. 吴江南.浙江大学 2007
本文编号：3127765
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目次
图表索引
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 嵌入式多处理器系统概述
1.1.2 嵌入式 MPSoC的系统分类
1.2 课题意义及相关性工作
1.3 嵌入式 MPSoC系统评估方法
1.4 主要工作与内容安排
2 嵌入式 MPSoC的系统评估方法
2.1 MPSoC系统软硬件评估方法框架
2.2 MPSoC中的核间通信
2.3 主控处理器核上多核评估器的构建
2.4 协同处理器核上系统评估软件和评估器的构建
2.5 基于评估方法的程序性能评测
2.5.1 实验环境的建立
2.5.2 对 T264解码程序一种静态划分的系统评测
2.5.3 对 T264解码程序静态划分方案的改进
2.6 本章小结
3 嵌入式MPSoC系统的线程间同步通信
3.1 核间数据通信池
3.2 数据流模型简介
3.3 数据流模型的实现
3.3.1 对象和端口
3.3.2 对象间同步
3.3.3 数据流模型中的对象操作函数
3.3.4 数据流模型在 T264解码程序中的应用
3.4 基于数据流模型的线程间消息传递
3.5 嵌入式 MPSoC中多核通信开销的评测
3.6 本章小结
4 嵌入式MPSoC主控核上的系统管理
4.1 MPSoC系统管理中的Linux操作系统
4.2 Linux在主控核上运行环境的建立
4.2.1 交叉编译环境的建立
4.2.2 系统引导和初始化
4.3 Linux的系统移植
4.3.1 异常处理机制的完善
4.3.2 驱动程序开发
4.4 主控处理器核上的多核系统管理
4.5 Linux在主控核系统管理时的实验分析
4.6 本章小结
总结和展望
参考文献
作者简历
作者攻读硕士期间参加科研工作的情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]针对子程序结构的线程级推测并行性分析[J]. 梁博,安虹,王莉,王耀彬. 小型微型计算机系统. 2009(02)
[2]多处理器片上系统任务调度研究进展评述[J]. 李仁发,刘彦,徐成. 计算机研究与发展. 2008(09)
[3]片上系统设计中事务级建模技术综述[J]. 童琨,边计年. 计算机辅助设计与图形学学报. 2007(11)
[4]基于动态关键任务的多处理器任务分配算法[J]. 兰舟,孙世新. 计算机学报. 2007(03)
[5]嵌入式系统软/硬件协同设计技术综述[J]. 熊光泽,詹瑾瑜. 计算机应用. 2006(04)
[6]Optimizing pipeline for a RISC processor with multimedia extension ISA[J]. 肖志斌,刘鹏,姚英彪,姚庆栋. Journal of Zhejiang University Science A（Science in Engineering）. 2006(02)
[7]异构计算系统中基于遗传算法的任务分配与调度[J]. 张聪,马义忠. 微电子学与计算机. 2004(06)
[8]一种基于HDTV信源集成解码芯片的RTOS的设计与实现[J]. 高丰,刘鹏,姚庆栋,李东晓. 电路与系统学报. 2002(03)
[9]基于遗传算法的任务分配与调度[J]. 钟求喜,谢涛,陈火旺. 计算机研究与发展. 2000(10)
硕士论文
[1]片上网络开发验证平台的研究[D]. 吴江南.浙江大学 2007
本文编号：3127765
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3127765.html
