嵌入式多核處理器核間通信方法的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷進步及單核處理器暴露出來的許多局限，多核處理器成為應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。多核處理器的出現(xiàn)，隨之帶來了一些問題，其中的核間通信技術(shù)就是當今計算機體系結(jié)構(gòu)中研究的熱點問題。一方面，各大廠商相繼紛紛提出了不同的多核處理器核間的通信標準實現(xiàn)，如何針對不同嵌入式平臺選擇合理的核間通信方案顯得非常重要。另一方面，現(xiàn)有多核通信實現(xiàn)往往與硬件平臺相關(guān)，存在移植性差等問題。本文針對上述問題，在規(guī)范多核通信庫MCAPI標準的

2、基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了一套簡單、可行、可移植到嵌入式平臺的多核通信方法。該多核通信庫主要是針對處理器核間的通信，相比于其他現(xiàn)有成熟的多核通信庫如 MPI等，通信延遲和內(nèi)存占用更低，是更輕量級API實現(xiàn)。
　　本文首先提出標準OpenMCAPI現(xiàn)存的移植性差、硬件平臺特定等問題，對規(guī)范庫內(nèi)部使用的消息中斷機制MSGRs進行詳細分析；隨后，提出了一套脫離實際硬件平臺約束、使用不同通信機制作為底層通信方法的多核通信庫的API函數(shù)集。該多核

3、通信庫在架構(gòu)設(shè)計上可以分為應(yīng)用層、核心層及移植層，層次化的架構(gòu)設(shè)計使得庫的代碼實現(xiàn)更加清晰、便于維護。此外，多核通信庫代碼實現(xiàn)中封裝了針對同構(gòu)多核處理器平臺與異構(gòu)多核處理器平臺的底層通信機制，如消息隊列、共享內(nèi)存結(jié)合域套接字、中斷等，使得API上層接口與底層分離，實現(xiàn)了代碼的結(jié)構(gòu)化與模塊化。在對自定義實現(xiàn)的嵌入式多核通信方法測試的過程中，分別進行功能和性能方面的測試。首先，針對雙核X86 PC平臺及四個ARM核的KeystoneII平臺