多核嵌入式處理器開(kāi)發(fā)工具及技術(shù)方案
發(fā)布時(shí)間:2008/8/29 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):506
多核處理器的應(yīng)用將為設(shè)備制造廠商解決復(fù)雜和成本問(wèn)題并快速開(kāi)發(fā)豐富多樣的功能找到新的有效途徑,對(duì)多核編程和調(diào)試的支持力度也正在日益增加。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(rtos)和工具供應(yīng)商正在不斷改進(jìn)以模型為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)、虛擬原型以及c語(yǔ)言編譯,F(xiàn)在我們來(lái)一一介紹目前各大公司對(duì)多核開(kāi)發(fā)推出或升級(jí)的產(chǎn)品和支持服務(wù)。
qnx的多核分割技術(shù)
qnx軟件系統(tǒng)公司創(chuàng)建于1980年,總部在加拿大。qnx繼續(xù)著正確的選擇-在正確的時(shí)間選擇正確的創(chuàng)新之路。隨著市場(chǎng)重心轉(zhuǎn)變到對(duì)于雙核和多核處理器的應(yīng)用,qnx果斷地預(yù)測(cè)多核架構(gòu)正在成為迎合性能、功率和系統(tǒng)整合性等方面挑戰(zhàn)的先進(jìn)的解決之道。多核硬件的出現(xiàn)改寫(xiě)了過(guò)去通常使用單處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)商的規(guī)則。由此,獲得針對(duì)多核平臺(tái)的最優(yōu)解決方案變得空前重要。
基于大范圍可升級(jí)的qnx neutrino? rtos,客戶(hù)可以在一個(gè)豐富的多處理器解決方案組合中選擇并應(yīng)用最適合其產(chǎn)品需求的模型。除了提供不對(duì)稱(chēng)(amp)和對(duì)稱(chēng)多處理(smp)能力,qnx還倡導(dǎo)一個(gè)創(chuàng)新的結(jié)合了smp的高級(jí)資源管理和amp的應(yīng)用控制的混合功能-bound multiprocessing(bmp),bmp是一個(gè)打破常規(guī)的、簡(jiǎn)化了核遷移并對(duì)多核以及更高級(jí)設(shè)計(jì)具有前瞻性證明的先進(jìn)技術(shù)。
qnx 針對(duì)多核處理器的首個(gè)安全的存儲(chǔ)器和cpu分割功能。分割功能經(jīng)常出現(xiàn)在安全性非常重要的應(yīng)用中,因?yàn)樗艽_保cpu時(shí)間和存儲(chǔ)器所用的資源,并保證當(dāng)某一部分發(fā)生問(wèn)題或受到入侵時(shí),不會(huì)影響應(yīng)用中的其余部分。
分割目前僅限于單處理器,將分割信息傳達(dá)給多核系統(tǒng)是一件很困難的事情,因?yàn)樾枰诙鄠(gè)處理器間復(fù)制分割信息。將所有信息轉(zhuǎn)移到多核是項(xiàng)全新的嘗試,這需要設(shè)計(jì)人員靈活地將分割信息映射到多核架構(gòu)上。
借助qnx公司的多核分割技術(shù),neutrino rtos的用戶(hù)可以將一個(gè)處理器分割成兩個(gè)部分,當(dāng)然,用戶(hù)也可以選擇一個(gè)分割部分包含多個(gè)處理器。該技術(shù)可用于具有相似架構(gòu)的對(duì)稱(chēng)多核系統(tǒng)。
上述分割技術(shù)可以處理多達(dá)8個(gè)相同內(nèi)核,而且針對(duì)某些架構(gòu),這個(gè)數(shù)字甚至可以高達(dá)32個(gè)。目前該技術(shù)支持arm、mips、powerpc和x86處理器。此外,用戶(hù)還可選用qnx公司現(xiàn)有的“混合多處理(bmp)”功能,該功能將特定的線程或應(yīng)用鎖定在一個(gè)特定的cpu內(nèi)核組內(nèi)。qnx公司的momentics套件提供的可視化工具,則有助于優(yōu)化和調(diào)試多核設(shè)計(jì)。
風(fēng)河系統(tǒng)workbench
風(fēng)河系統(tǒng)公司目前也在其workbench on-chip debugging edition產(chǎn)品中加入了對(duì)多核的支持。該產(chǎn)品包含一個(gè)可聯(lián)網(wǎng)、基于jtag接口的在線仿真器,能支持多核和多處理應(yīng)用。
該產(chǎn)品包含一個(gè)可聯(lián)網(wǎng)、基于jtag接口的在線仿真器,可以在單個(gè)掃描鏈上連接多達(dá)128個(gè)處理器,而且能同時(shí)調(diào)試多達(dá)8個(gè)這樣的內(nèi)核,能進(jìn)行對(duì)稱(chēng)或非對(duì)稱(chēng)多處理。用戶(hù)可以在單一調(diào)試環(huán)境中調(diào)試多個(gè)內(nèi)核。
最新的workbench 2.6.1 on-chip debugging edition版本能支持更多數(shù)量的新型處理器,包括broadcom sibyte系列中的幾款、英特爾xscale iop342、飛思卡爾mpc8641d 2.0t以及pa semi的pa6t-1682m。另外,該版本允許用戶(hù)在不需要內(nèi)核指令的情況下調(diào)試linux內(nèi)核、用戶(hù)程序和共享庫(kù),而且它還提供新的eclipse插件“瀏覽”工具。
arm realview開(kāi)發(fā)環(huán)境
ip供應(yīng)商倒是早早就為多核做好了準(zhǔn)備。行業(yè)領(lǐng)頭羊arm在2005年就推出多核處理器arm11 mpcore,它可以配置成包含1個(gè)到4個(gè)處理器,具有高達(dá)2600dhrystone mips的性能。瑞薩計(jì)劃在2008年大量生產(chǎn)采用arm11 mpcore處理器的第一種產(chǎn)品,其主要目標(biāo)是數(shù)字家庭電子產(chǎn)品和辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)。
arm realview開(kāi)發(fā)環(huán)境同時(shí)支持單核和多核應(yīng)用。不久前,arm公司宣布了realview開(kāi)發(fā)工具套件3.1版的許多新增功能,其中包括首次支持最新的cortex-m1處理器。cortex-m1是針對(duì)fpga而設(shè)計(jì)的一款arm產(chǎn)品。
realview 3.1還增強(qiáng)了對(duì)arm coresight調(diào)試與跟蹤技術(shù)的支持力度:為調(diào)試與跟蹤增加多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)流,并減少引腳數(shù)目;增加了用于arm neon simd架構(gòu)的向量化編譯器;提供用于微控制器應(yīng)用的新型microlibc庫(kù)。新版realview還支持arm dsp指令集擴(kuò)展;性能有了更大的改進(jìn),并針對(duì)arm處理器進(jìn)行了調(diào)整;進(jìn)一步增強(qiáng)了eclipse項(xiàng)目管理。
tensilica公司
可配置處理器的ip提供商tensilica公司ip核的尺寸更小,可靈活配置總線、緩存、指令集、執(zhí)行數(shù)據(jù)路徑、i/o端口和寄存器,因此也更容易實(shí)現(xiàn)多核架構(gòu),其已有的成功應(yīng)用更為驚人,在cisco的crs-1 terabit路由器中,cisco的工程師用188顆tensilica xtensa處理器內(nèi)核搭建出了spp(silicon packet processor)引擎,處理能力高達(dá)40gbps,在16插槽的線路卡機(jī)架中,可以實(shí)現(xiàn)1.2tbps的總交換容量。tensilica的處理器還能夠與arm、mips處理器集成在一起,構(gòu)成非對(duì)稱(chēng)多處理器架構(gòu)。
ni labview 8.5
美國(guó)國(guó)家儀
多核處理器的應(yīng)用將為設(shè)備制造廠商解決復(fù)雜和成本問(wèn)題并快速開(kāi)發(fā)豐富多樣的功能找到新的有效途徑,對(duì)多核編程和調(diào)試的支持力度也正在日益增加。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(rtos)和工具供應(yīng)商正在不斷改進(jìn)以模型為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)、虛擬原型以及c語(yǔ)言編譯,F(xiàn)在我們來(lái)一一介紹目前各大公司對(duì)多核開(kāi)發(fā)推出或升級(jí)的產(chǎn)品和支持服務(wù)。
qnx的多核分割技術(shù)
qnx軟件系統(tǒng)公司創(chuàng)建于1980年,總部在加拿大。qnx繼續(xù)著正確的選擇-在正確的時(shí)間選擇正確的創(chuàng)新之路。隨著市場(chǎng)重心轉(zhuǎn)變到對(duì)于雙核和多核處理器的應(yīng)用,qnx果斷地預(yù)測(cè)多核架構(gòu)正在成為迎合性能、功率和系統(tǒng)整合性等方面挑戰(zhàn)的先進(jìn)的解決之道。多核硬件的出現(xiàn)改寫(xiě)了過(guò)去通常使用單處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)商的規(guī)則。由此,獲得針對(duì)多核平臺(tái)的最優(yōu)解決方案變得空前重要。
基于大范圍可升級(jí)的qnx neutrino? rtos,客戶(hù)可以在一個(gè)豐富的多處理器解決方案組合中選擇并應(yīng)用最適合其產(chǎn)品需求的模型。除了提供不對(duì)稱(chēng)(amp)和對(duì)稱(chēng)多處理(smp)能力,qnx還倡導(dǎo)一個(gè)創(chuàng)新的結(jié)合了smp的高級(jí)資源管理和amp的應(yīng)用控制的混合功能-bound multiprocessing(bmp),bmp是一個(gè)打破常規(guī)的、簡(jiǎn)化了核遷移并對(duì)多核以及更高級(jí)設(shè)計(jì)具有前瞻性證明的先進(jìn)技術(shù)。
qnx 針對(duì)多核處理器的首個(gè)安全的存儲(chǔ)器和cpu分割功能。分割功能經(jīng)常出現(xiàn)在安全性非常重要的應(yīng)用中,因?yàn)樗艽_保cpu時(shí)間和存儲(chǔ)器所用的資源,并保證當(dāng)某一部分發(fā)生問(wèn)題或受到入侵時(shí),不會(huì)影響應(yīng)用中的其余部分。
分割目前僅限于單處理器,將分割信息傳達(dá)給多核系統(tǒng)是一件很困難的事情,因?yàn)樾枰诙鄠(gè)處理器間復(fù)制分割信息。將所有信息轉(zhuǎn)移到多核是項(xiàng)全新的嘗試,這需要設(shè)計(jì)人員靈活地將分割信息映射到多核架構(gòu)上。
借助qnx公司的多核分割技術(shù),neutrino rtos的用戶(hù)可以將一個(gè)處理器分割成兩個(gè)部分,當(dāng)然,用戶(hù)也可以選擇一個(gè)分割部分包含多個(gè)處理器。該技術(shù)可用于具有相似架構(gòu)的對(duì)稱(chēng)多核系統(tǒng)。
上述分割技術(shù)可以處理多達(dá)8個(gè)相同內(nèi)核,而且針對(duì)某些架構(gòu),這個(gè)數(shù)字甚至可以高達(dá)32個(gè)。目前該技術(shù)支持arm、mips、powerpc和x86處理器。此外,用戶(hù)還可選用qnx公司現(xiàn)有的“混合多處理(bmp)”功能,該功能將特定的線程或應(yīng)用鎖定在一個(gè)特定的cpu內(nèi)核組內(nèi)。qnx公司的momentics套件提供的可視化工具,則有助于優(yōu)化和調(diào)試多核設(shè)計(jì)。
風(fēng)河系統(tǒng)workbench
風(fēng)河系統(tǒng)公司目前也在其workbench on-chip debugging edition產(chǎn)品中加入了對(duì)多核的支持。該產(chǎn)品包含一個(gè)可聯(lián)網(wǎng)、基于jtag接口的在線仿真器,能支持多核和多處理應(yīng)用。
該產(chǎn)品包含一個(gè)可聯(lián)網(wǎng)、基于jtag接口的在線仿真器,可以在單個(gè)掃描鏈上連接多達(dá)128個(gè)處理器,而且能同時(shí)調(diào)試多達(dá)8個(gè)這樣的內(nèi)核,能進(jìn)行對(duì)稱(chēng)或非對(duì)稱(chēng)多處理。用戶(hù)可以在單一調(diào)試環(huán)境中調(diào)試多個(gè)內(nèi)核。
最新的workbench 2.6.1 on-chip debugging edition版本能支持更多數(shù)量的新型處理器,包括broadcom sibyte系列中的幾款、英特爾xscale iop342、飛思卡爾mpc8641d 2.0t以及pa semi的pa6t-1682m。另外,該版本允許用戶(hù)在不需要內(nèi)核指令的情況下調(diào)試linux內(nèi)核、用戶(hù)程序和共享庫(kù),而且它還提供新的eclipse插件“瀏覽”工具。
arm realview開(kāi)發(fā)環(huán)境
ip供應(yīng)商倒是早早就為多核做好了準(zhǔn)備。行業(yè)領(lǐng)頭羊arm在2005年就推出多核處理器arm11 mpcore,它可以配置成包含1個(gè)到4個(gè)處理器,具有高達(dá)2600dhrystone mips的性能。瑞薩計(jì)劃在2008年大量生產(chǎn)采用arm11 mpcore處理器的第一種產(chǎn)品,其主要目標(biāo)是數(shù)字家庭電子產(chǎn)品和辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)。
arm realview開(kāi)發(fā)環(huán)境同時(shí)支持單核和多核應(yīng)用。不久前,arm公司宣布了realview開(kāi)發(fā)工具套件3.1版的許多新增功能,其中包括首次支持最新的cortex-m1處理器。cortex-m1是針對(duì)fpga而設(shè)計(jì)的一款arm產(chǎn)品。
realview 3.1還增強(qiáng)了對(duì)arm coresight調(diào)試與跟蹤技術(shù)的支持力度:為調(diào)試與跟蹤增加多個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)流,并減少引腳數(shù)目;增加了用于arm neon simd架構(gòu)的向量化編譯器;提供用于微控制器應(yīng)用的新型microlibc庫(kù)。新版realview還支持arm dsp指令集擴(kuò)展;性能有了更大的改進(jìn),并針對(duì)arm處理器進(jìn)行了調(diào)整;進(jìn)一步增強(qiáng)了eclipse項(xiàng)目管理。
tensilica公司
可配置處理器的ip提供商tensilica公司ip核的尺寸更小,可靈活配置總線、緩存、指令集、執(zhí)行數(shù)據(jù)路徑、i/o端口和寄存器,因此也更容易實(shí)現(xiàn)多核架構(gòu),其已有的成功應(yīng)用更為驚人,在cisco的crs-1 terabit路由器中,cisco的工程師用188顆tensilica xtensa處理器內(nèi)核搭建出了spp(silicon packet processor)引擎,處理能力高達(dá)40gbps,在16插槽的線路卡機(jī)架中,可以實(shí)現(xiàn)1.2tbps的總交換容量。tensilica的處理器還能夠與arm、mips處理器集成在一起,構(gòu)成非對(duì)稱(chēng)多處理器架構(gòu)。
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