mpsoc多线程处理器关键技术研究

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1、西安电子科技大学硕士学位论文MPSoC多线程处理器关键技术研究作者：邹有阳导师：郝跃教授学科：集成电路系统设计中国·西安2011年1月LResearchonKey1’echnologyofMultithreadingProcessorinMulti．ProcessorSoCADissertationSubmittedtoXidianUniVersi够inCandidacyfortheDegreeofMasterinIntegratedCircuitSystemDesignByZ0uYbuyangXi’an，P．R．Ch

2、inaJanuary2011创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：刍垂蕴之堡日期型!!多．Ⅻ关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论

3、文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。本人签名：．．垒2盔至翌．导师签名：二：．：：：，*／，’'．。，0y。‘‘、i日期加叭≥．珈近年来网络务不断产生，网走进了人们的生的要求，除了要有高速的数据处

4、理能力(10‰1012比特每秒)，还要具有一定的编程灵活性，以适应各种已有的(如Wreb网页浏览、数据下载等)和新出现的(如上面提到的网络会议等)网络业务的不同协议数据流的特点。本文涉及的数据转发处理器是网络处理器的一部分，主要负责IP(111temetProtoc01)包的转发工作。本文的作者对网络处理器的数据转发处理器中的4种机制的研究，涉及到流水机制、多线程机制、信号机制和暂停机制，并给出了各种机制的仿真结果。首先，本文对X】DNP(XiDianNetworkProcessor)中数据转发处理器的五级流水结构进行

5、了深入的研究，利用前推的方式解决流水线的数据相关问题，以静态分支预测和延迟槽技术解决控制相关问题，以及采用相对寻址和绝对寻址的方式实现了数据转发处理器对内部寄存器的访问和数据转发处理器之间通过共享寄存器的信息传递。其次，本文描述的数据转发处理器采用了硬件多线程机制(每个数据转发处理器中有4个相互独立的线程)。硬件上利用专有寄存器来保存每个线程的现场数据，以便节省这4个线程之间进行切换时浪费的时钟周期。并且本文对实现线程切换的机制进行了详细叙述，主要采用的是信号唤醒机制以及非抢占式的块交错多线程机制。最后，本文提出一种比

6、较可靠的流水线暂停机制，采用的是译码级状态机计数的方式，这种方式能够及时地暂停流水线，避免错误的发生。关键词：网络带宽增加网络处理器数据转发处理器流水线相关多线程信号事件暂停机制AbstractRecentlythebandwidthoftheIIltemetisincreausingcontinuously，也isdoesnot011lymeanthattherearemallykindsofeno咖ousdatanowtodealwith，butalsoinduceslotsofnewsen，icescomingu

7、p，suchaSconferencesthrou曲neMork，liVevideos’play，VinualpriVatenetworka11dsoon．TheseseⅣiceshaVesteppedintopeople’sliVes．Sothismakesahighexpectationonnetworkprocessors’performances(109~1012bps)，which、Ⅳ0rkatthekeypointoftIlenet、Ⅳork．Net、vorkprocessorsareneededtohaVe

8、strongenou曲capabilit)rofdatatmsmissionandpro伊煳ingnexibilit)，tobeadjustedtoVariousne铆orkseⅣices．Thedatatransmittingprocessormentionedinthisp印er，asacriticalpartofn咖orkp