基于龙芯3A2H平台VxWorks板级支持包的移植与优化

发布时间：2017-09-09 21:14

  本文关键词：基于龙芯3A2H平台VxWorks板级支持包的移植与优化

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【摘要】：随着各种信息源互联渗透和融合,我国以往采取的限制、隔离等简单安全策略已经难以保障信息安全,硬件层面的芯片国产化等治本性措施将成为主流。实现芯片国产化是我国信息安全的必经之路。 龙芯3A+2H是一个基于自主知识产权处理器和配套桥片的通用计算平台,VxWorks操作系统是Wind River公司设计开发的一种嵌入式实时操作系统。本文基于龙芯3A+2H硬件平台,移植VxWorks6.7板级支持包(BSP Board Support Package)并进行优化。本文的主要内容是深入理解龙芯3A+2H硬件平台的处理器特性,包括MIPS架构的地址空间及映射,处理器中断的配置路由与分发,图形控制器和处理器内部的地址分配和路由功能。根据VxWorks BSP的功能和组织结构以及启动流程对BSP的主要组成文件进行移植修改,在实现最小系统的基础上,将、VxWorks操作系统移植到基于龙芯3A+2H全国产化处理平台上,在BSP中实现中断系统和移植设备驱动程序。由于现有的应用,需要更多的内存并要求更加流畅的人机交互,本文对大的内存空间和图形显示速度进行研究并在BSP中对其进行优化,以满足应用的需要。其中VxWorks操作系统内存的使用空间由原来的256MB增加到1GB可用的内存空间；图形的加速也有明显的提高,如图形区域拷贝由原来CPU实现所需要19秒才能完成的工作,使用GPU来完成仅需要1秒钟。 将VxWorks操作系统移植到龙芯3A+2H全国产化处理器硬件平台上,能为开发高性能的产品提供一个优秀的软硬件环境,对龙芯处理器的推广具有重要的实用价值,同时为国产嵌入式操作系统的兼容适配提供参考,实现软、硬件全国产化,有助于提高我国国防领域安全可控的能力和创造更多具有自主知识产权的产品。
【关键词】：BSP 处理器 GPU 优化 内存 图形 国产化
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333;TP311.54
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外现状分析10-12
• 1.2.1 国外VxWorks操作系统应用现状10-11
• 1.2.2 国内操作系统现状11-12
• 1.3 MIPS架构内存管理分析12-15
• 1.3.1 页式内存管理操作系统大内存实现13-14
• 1.3.2 VxWorks系统大内存实现14-15
• 1.4 VxWorks图形系统分析15-18
• 1.4.1 WINDML图形库16-17
• 1.4.2 2D加速作图17-18
• 1.5 VxWorks操作系统概述18-21
• 1.5.1 VxWorks操作系统特征介绍18-19
• 1.5.2 VxWorks基本构成19-21
• 1.6 本文主要研究内容21-23
• 第二章 龙芯处理器及BSP的配置结构23-37
• 2.1 硬件处理器平台23-31
• 2.1.1 龙芯3A简介23-28
• 2.1.1.1 地址空间及地址路由25-26
• 2.1.1.2 中断机制26-28
• 2.1.2 龙芯2H简介28-31
• 2.1.2.1 中断配置30-31
• 2.1.2.2 工作模式31
• 2.2 BSP的配置结构31-36
• 2.2.1 BSP的组成文件32-33
• 2.2.2 系统启动流程33-35
• 2.2.3 BSP的开发流程35-36
• 2.3 小结36-37
• 第三章 BSP的中断实现与驱动移植37-47
• 3.1 龙芯3A+2H平台异常处理机制37-40
• 3.2 中断机制在BSP中的实现40-44
• 3.2.1 中断的初始化40-42
• 3.2.2 中断分发42-44
• 3.3 网卡驱动移植44-46
• 3.4 小结46-47
• 第四章 内存与图形系统优化及测试47-65
• 4.1 大内存的实现47-54
• 4.1.1 龙芯架构TLB47-50
• 4.1.2 VxWorks大内存实现50-54
• 4.2 2D图形加速的实现54-59
• 4.2.1 加速接口及初始化54-56
• 4.2.2 加速的实现56-59
• 4.3 测试59-64
• 4.3.1 内存和驱动测试59-61
• 4.3.2 2D加速测试61-64
• 4.4 小结64-65
• 第五章 结论与展望65-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-71
• 个人筒历、在学期间发表的论文与研究成果71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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5 高翔;陈云霁;王焕东;唐丹;胡伟武;;System Architecture of Godson-3 Multi-Core Processors[J];Journal of Computer Science & Technology;2010年02期

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本文编号：822789