基于pci互连地嵌入式多处理器系统通信机制研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringEmbeddedMulti-processorSystemCommunicationMechanismResearchBasedonPCIInterconnectCandidate:WanMiantaoMajor:Communication&InformationSystemSupervisor:AssociateProf.DuXuHuaz

2、hongUniversityofScience&TechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaJan,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规

3、定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要在安防、图像处理、语音识别、网络通信等计算密集型应用领域，市面单颗嵌入式处理器的性能提升速度常常满足不了人们的需求。应

4、用开发商往往会选择一种称为嵌入式多处理器方案。该方案以一定方式互连多颗嵌入式多处理器，借助芯片并行设计和软件协同处理来达到性能倍增的效果。在所有的嵌入式处理器互连方式中，PCI总线以其高带宽、通用性、成熟性以及低成本尤为引人瞩目。本文主要研究对象为基于PCI互连的嵌入式多处理器系统，重点研究其中较为核心的片间通信机制。本文首先介绍了嵌入式多处理器通信原理，通过对比双口RAM、以太网总线、PCI总线以及Mesh架构等互连方式的特点以及适用范围，总结了PCI互连的优势，在此基础上归纳了PCI互连所要解决的主要问题

5、。接着本文通过分析现有TCP/IPOverPCI方案的不足，设计了一种通用的面向嵌入式多处理器的并发通信模型。该模型以PCI内存映射为基础，通过对通道划分、报文格式、数据传输机制、管理机制等一系列核心问题讨论，提出了一套完整的基于PCI的端到端通信方案。该方案可满足跨越CPU节点的进程间的高效、并发、对等通信需求。本文接下来基于Linux2.6.14内核以及Hi3511双处理器系统，对模型进行了详细实现和完整测试。最后对整个测试结果进行了具体分析，并对下一阶段的研究工作进行了展望。关键词:嵌入式多处理器；PC

6、I总线；端到端通信；DMA传输I华中科技大学硕士学位论文AbstractIncomputing-intensiveapplicationslikesecurity,imageprocessing,speechrecognition,networkcommunicationetc,thespeed-enhancementperformanceofmarketingsingle-chipembeddedprocessoroftencannotmeetpeople`sneeds.Applicationdevelop

7、erstendtochooseaprogramcalledembeddedmulti-processors,whichusecertainwaystointerconnectmultiplepiecesofsingleembeddedprocessor.Withchip-levelparalleldesignandsoftwareco-processing,thisprogramcanachievetheperformancemultipliereffect.Inallinterconnectways,PCI

8、bus,withitshighbandwidth,versatility,maturityandlowcost,isparticularlyimpressive.ThispapermainlystudiestheobjectofPCI-basedembeddedmulti-processorsystem,andismorefocusonthecoreinter-chipcommunicationme