关键词： 单芯片多处理器   Cache一致性   监听   目录  

摘要： 单芯片多处理器中,每个处理器都有自己私有的Cache,如何保证多个Cache中数据一致也就成了一个非常重要的问题。本文首先介绍了Cache的工作原理及其读写操作,然后阐述了单芯片多处理器中引起多个Cache中数据不一致的主要原因,最后着重讨论了解决该问题的两种主要方法:监听法和目录法,并对它们进行了分析比较。

关键词： 嵌入式系统   测控   多处理器  

摘要： 本文针对嵌入式设备资源的有限性以及嵌入式测控系统实时性的要求,提出了一个基于多处理器的测控系统架构的设想,以便于在有限的资源下更快的对现场采集的数据进行处理。

关键词： LocalLink协议   Batcher-Banyan交换网络   动态互连  

摘要： 针对多处理器系统通信带宽的高需求,结合LocalLink协议和Batcher-Banyan交换网络,提出一种适合在FPGA中实现的动态互连网络。与传统总线互连方式相比,该系统的通信性能有了较大的提高,仅占用少量硬件资源,便于集成新的通信接口,为多处理器系统设计提供了一种高性能且灵活的互连方式。

关键词： 嵌入式系统   操作系统   任务调度  

摘要： 嵌入式系统已经越来越多地应用在各个领域中，随着硬件和软件技术的发展，操作系统在嵌入式领域发挥着越来越重要的作用。其中大多数嵌入式系统都是基于单处理器环境，而随着计算机技术的迅速发展，嵌入式系统也开始应用于多处理器环境。从单处理器到多处理器，从串行到并行。多处理器并行系统由于其高性能和可靠性，已成为新一代嵌入式系统发展的趋向。\n 在嵌入式多处理器系统中，任务调度问题的规模也越来越大，多线程的任务调度成为决定系统性能的关键，但是多处理器系统中任务调度的求解是一个NP完全问题。当系统中的处理器和任务数目较大时，用一般的穷举遍历方法是不现实的。在大多数的情况下，人们寻求的只是次优解。\n 本文首先研究多处理器并行环境下的各种任务调度计算模型和常用的各种任务调度算法，分析嵌入式系统和多处理器系统的结构特性。采用单芯片多处理器(CMPChipMultiProcessors)硬件架构和对称多处理(SMPSymmetricMultiProcessing)操作系统模式，应用集中式的调度器模型，提高处理器的总体计算能力。结合并行计算的思想，通过将任务进行先划分后组合的方式，减少任务调度中的开销。研究***提出的算法模型，改进原有的计算模型和调度模型，应用启发式算法求解最小运行时间。分析单处理器环境下基本的组合分配算法和流量算法，将图论里的深度搜索思想应用到简化任务图上。在流量算法中，应用最大流最小截集算法(MaxFlow/MinCut)求解任务调度问题，并在计算模型中融入叠加开销参数。在此基础上提出一种新的调度策略，即采用逆向有序拓扑序列，通过减少任务的通信开销使得任务的运行时间最小，以此提高任务调度的效率。\n 在并行程序设计环境下，通过OpenMP编程模拟实验证明，改进后的算法不仅提高了处理器的利用率和任务调度的成功率，而且最大程度地减少了任务的运行时间。

关键词： 无人机   现场可编程门阵列   多处理器  

摘要： 针对现有飞控系统各个分系统之间通信主要是模拟量,干扰比较大、可靠性比较低的问题,按照高性能和小型化的要求,基于1553B总线介绍了以BU-61580和FPGA为架构的高速航空电子通信接口的设计方法,实现了航空设备之间的高速可靠数据传输,并能提供各种通信接口,具有上电自动配置和可重构等功能。外围还扩展了高精度的模数转换器和串行通信接口,使系统具有较丰富的硬件资源。测试结果表明,所设计的数据平台能进行大批量数据的解算和可靠的接口通信。整个系统体积小、重量轻、成本低,比较适用于小型无人机。

关键词： 虚拟机   多处理器   软件层   计算机硬件   核心处理器   物理服务器   NF520D2   VMmark   虚拟服务  

摘要： 计算机硬件的发展使得功能强大而相对便宜的多处理器服务器成为主流,但在许多情况下,这些系统的性能不能得到充分的利用,而近来多核心处理器的普及,也使得这种不充分性更加严重,这也是业界对虚拟化产生兴趣的原因。虚拟化环境提供了一个软件层,使得用户能够在同一个物理服务器内创建多个独立的虚拟机。

关键词： PCI-Express   通用处理器   PICMG   多处理器   架构  

摘要： 基于PCI Express的系统无法广泛用于PICMG xTCA架构的症结之一在于PCI-Express自身存在的限制--即PCI Express结构对多处理器节点的支持能力。

关键词： H.264   CABAC   码率估计   RDO模式选择   多处理器   并行算法   宏块区域划分  

摘要： CABAC是H.264/AVC视频压缩标准主要档次中采用的熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20%的编码码率,但是编码器计算复杂度却同时大大增加.对算法进行并行化是有效加快编码速度的方法,但是,由于CABAC具有自适应编码的特点和RDO模式选择对熵编码的使用,使得顺序编码的宏块之间存在着严格的数据相关性,限制了并行编码算法的开发.本文结合基于宏块区域划分的数据级并行编码机制MBRP和码率估计技术,为采用CABAC熵编码机制的H.264编码算法提供了一种高效的并行编码方案:将H.264编码算法划分为模式选择和码流生成两个部分,使之构成典型的生产者-消费者关系;将RDO模式选择中的CABAC替换为码率估计,去除模式选择过程中因CABAC导致的严格数据相关性;对模式选择部分采用MBRP并行机制;码流生成部分由单独的处理器完成,并和模式选择部分实现流水化并行处理.通过4处理器系统模拟器进行实验,发现在保持视频压缩性能几乎不变的情况下,该并行算法的加速比可以达到4.7.

关键词： 多处理器原型   系统芯片   软硬件协同设计  

摘要： 随着嵌入式应用快速发展,系统芯片(SoC)设计日趋复杂.高效可靠的设计多处理器系统芯片逐渐成为一个巨大挑战.本文提出一种多处理器原型及其SoC设计方法,将多处理器及其通信统一建模于一个多层次、灵活和可配的软硬件原型中,通过分层次、从高层抽象到底层实现逐步深入的方法解决软硬件接口验证问题和完善软硬件架构.H.264解码实验证明多处理器原型功能可行性和物理可实现性.基于该原型的多层次细化方法可有效确保SoC软硬件设计的正确性,并有助于软硬件结构协同设计优化.

关键词： NoC   总线   片上多处理器系统   加速比   单核效率  

摘要： 采用SystemC建模和仿真环境建立了一款NoC系统级仿真平台,设计了3个实验分别用于建模3种典型应用(低计算/通信比、高计算/通信比和非独立任务),以定量模拟的方法对NoC架构MPSoC性能进行了详细的调研,并将其结果与总线架构MPSoC进行了对比分析.实验结果显示:NoC系统加速比与处理器数目呈线性关系,不受规模的影响,而总线系统则明显受到处理器数目的限制;共享存储资源成为NoC系统性能提升的限制,但可以通过采用分布式存储策略得到解决,而总线系统却无法克服其共享总线通信瓶颈.因此,在系统规模较大(N>12)时推荐采用NoC体系结构.