关键词： 多核   多处理器   可视化建模   代码生成   库函数  

摘要： 现代雷达信号处理系统对DSP的性能和软件开发提出了更高要求。在过去十年中，虽然DSP硬件在性能、功耗和硅晶片集成度等方面取得了成功，但软件技术的进步却相对缓慢。多核DSP开发难度大于单核DSP，而多片DSP的软件开发更为复杂，需考虑任务分配、片内通信、进程间的握手等复杂设计。因此，针对多片、多核DSP的软件开发周期长、编程复杂度大。 本文研究了针对多核、多DSP软件开发的可视化开发平台。本可视化开发平台具有友好的图形用户界面、高效的信号处理库函数，集系统总体设计、层次化建模、代码生成、硬件调试于一体。本文分析了模块化的软件开发思想和代码生成技术，并通过对系统具体架构的分析，详细讲解了可视化平台下的工程产生过程和平台良好的扩展性。然后，本文基于具体的库函数开发项目分析了库函数的优化方法。最后，本文通过一个应用实例证明了本平台完成复杂的多核、多DSP软件开发的能力，验证了平台的高效性。

关键词： 多处理器   加载   FPGA,DSP   内存循环复用  

摘要： 水声信号处理系统，因需实时处理数据，处理数据量大等需求，多采用多处理器协同的结构。因其上电加载稳定性和配置加载数据存储方案的考虑，需对多处理器加载时序，方式进行设计。该文采取了一种基于FPGA＋DSP构架的多处理器加载方法。对系统上电加载时序，各处理器加载方式，加载代码的存储，数据流向等方面进行了设计。实现FPGA，DSP的动态配置和加载，提高了系统稳定性，省去FPGA等处理器专用配置FLASH芯片，分利用了系统资源。

关键词： heterogeneity   design space exploration   design optimization   scheduling  

摘要： In the past decade, semiconductor manufacturers are persistent in building faster and smaller transistors in order to boost the processor performance as projected by Moore's Law. Recently, as we enter the deep submicron regime, continuing the same processor development pace becomes an increasingly difficult issue due to constraints on power, temperature, and the scalability of transistors. To overcome these challenges, researchers propose several innovations at both architecture and device levels that are able to partially solve the problems. These diversities in processor architecture and manufacturing materials provide solutions to continuing Moore's Law by effectively exploiting the heterogeneity, however, they also introduce a set of unprecedented challenges that have been rarely addressed in prior works. In this dissertation, we present a series of in-depth studies to comprehensively investigate the design and optimization of future multi-core and many-core platforms through exploiting heteroge-neities. First, we explore a large design space of heterogeneous chip multiprocessors by exploiting the architectural- and device-level heterogeneities, aiming to identify the optimal design patterns leading to attractive energy- and cost-efficiencies in the pre-silicon stage. After this high-level study, we pay specific attention to the architectural asymmetry, aiming at developing a heterogeneity-aware task scheduler to optimize the energy-efficiency on a given single-ISA heterogeneous multi-processor. An advanced statistical tool is employed to facilitate the algorithm development. In the third study, we shift our concentration to the device-level heterogeneity and propose to effectively leverage the advantages provided by different materials to solve the increasingly important reliability issue for future processors.

关键词： 信号处理卡VPX6—460   PowerPC处理器   VxWorks操作系统   多处理器通信  

摘要： 介绍了一种以双核PowerPC处理器为核心并采用VPX总线标准的信号处理卡VPX6-460。采用了千兆以太网、串行RapidIO以及PCIe等高速数据传输技术,满足了现代雷达、图像等信号处理系统对带宽和数据处理能力的要求。结合VxWorks实时操作系统提供的内部进程通信函数库,在Workbench集成开发平台上实现了多处理器间的数据通信。

关键词： 多处理器系统   RMS调度算法   EDF调度算法   实时任务调度模型  

摘要： 多处理器系统中实时调度算法起着重要的作用。在结合了RMS和EDF调度算法的基础上提出了一种含阈值的多处理器实时任务调度策略,使任务能够在阈值范围内在各处理器上进行迁移,避免了部分处理器处于空闲,部分处理器过于繁忙导致任务被挂起的现象,保证了各处理器利用率的相对平衡。

关键词： 温湿度传感器   多处理器   外设组件互连标准   高速   海量  

摘要： 为了实现温湿度测量数据高速海量传送与存储,设计了一种基于多CPU和PCI的实时监测系统,系统主要分为三部分:下位单片机温湿度数据采集模块、上位单片机数据传输模块、PC机数据采集与处理模块。采用数字温湿度传感器AM2302,使温湿度检测精度分别达到±0.5℃和±2%RH.系统最多可实现256路温湿度的实时监测。

关键词： 网络处理器   多核处理器   多处理器   微引擎   编程模型   多线程   分组处理   编程模式   寄存器变量   处理模块  

摘要： 本文分析了网络处理器中程序设计的重要意义,基于IXP1200网络处理器的多线程、多处理器的先进设计结构,针对较为典型的网络处理器开发应用,提出了几种基于多核处理器结构的编程模型;并基于IXP1200网络处理器平台,对各种模式下的性能进行了评估。

关键词： 多处理器系统   在线调度   动态电压调整   节能  

摘要： 随着多处理器系统计算性能的提高,能耗管理已变得越来越重要,如何满足实时约束并有效降低能耗成为实时调度中的一个重要问题。基于多处理器计算系统,针对随机到达的任务,提出一种在线节能调度算法(OLEAS)。该算法在满足任务截止期限的前提下,尽量将任务调度到产生能耗最少的处理器,当某个任务在所有处理器上都不能满足截止期限要求时,则调整处理器之间的部分任务,使之尽量满足截止期限要求。同时,OLEAS尽量使单个处理器上的任务按平均电压/频率执行,以降低能耗,只有当新到任务不满足截止期限要求时,才逐个调高前面任务的电压/频率。模拟实验比较了OLEAS、最早完成时间优先(EFF)、最高电压节能(HVEA)、最低电压节能(LVEA)、贪心最小能耗(MEG)和最小能耗最小完成时间(ME-MC)的性能,结果表明OLEAS在满足任务截止期限和节省能耗方面具有明显的综合优势。

关键词： 多处理器   高速   数据共享  

摘要： 随着仪器朝小型化,便携式的发展,单位面积内实现的功能势必会越来越多,越来越复杂。而单一处理器显然无法满足这种发展要求。因此,多处理器协同工作来完成系统任务已经成为一种趋势。处理器的架构不同,完成不同功能时性能就有所差别。根据系统的设计需求,选择合适的处理器是非常关键的。而不同处理器协同工作时,就会遇到数据共享的问题。当数据量共享要求较低时,通过普通的通信协议就可以完成。但是当需要共享高速和高可靠性的数据量时,普通的传输方式已经无法满足要求。根据此需求,提出了一种高效的数据共享方法。经检测,系统性能工作良好,数据传输稳定。

关键词： Embedded multiprocessors   scheduling   quality-of-service   adaptiveness  

摘要： While quality-adaptable applications are gaining increased popularity on embedded systems (especially multimedia applications), efficient scheduling techniques are necessary to explore this feature to achieve the optimal quality output. In addition to conventional real-time requirements, emerging challenges such as leakage power and multiprocessors further complicate the formulation and solution of adaptive application scheduling problems. In this paper, we propose a dynamic adaptive application scheduling scheme that efficiently distributes the runtime slack to achieve maximized execution quality under timing and dynamic/leakage energy constraints. Our proposed methods are threefold: First, for each task in the slack receiver group, a heuristic guided-search algorithm is proposed to select the optimal processor frequency to maximize the application execution quality. Second, we present an efficient slack receiver selection methodology aiming at identifying optimal slack receivers for quality maximization. Third, our framework is further extended to consider constraints brought by interprocessor communications, where we study the effects of slack inaccuracies introduced by transmission variations, and propose a local scaling approach to compensate the induced quality loss. Experimental results on synthesized tasks and a JPEG2000 codec show that the guided-search algorithm, aided by slack receiver selection, effectively outperforms contemporary approaches with at most 88 percent more quality improvement, whereas the local scaling contributes as large as 16.9 percent on top of the guided-search results.