陈祺琦-ModelingKahnProcessNetworkson

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1、MPSoC平台KPNs(KahnProcessNetworks)建模InesViskic,DanielGajskiTechnicalReportCECS-08-08July11th,2008CenterforEmbeddedComputerSystemsUniversityofCalifornia,IrvineIrvine,CA92697-3425,USA(949)824-8919iviskic@uci.edu,gajski@ics.uci.edu摘要KPN(KahnProcessNetwork)是一个在系统应用中被广泛使用的计算模型。KPN包含由单向FIFO信道(KahnChann

2、els)进行通讯的并行的处理过程。KPN过程是一种自由调度的处理过程，而且只与输入数据流有关，这使得它特别适用于媒体处理和其它数据流应用。另一方面，为了缩短市场投放(time-to-maket上市时间)规划时间，嵌入式系统设计师使用系统平台模板？，并对MPSoC各部分重新配置，设计复杂的MPSoCs(Multi-ProcessorSystemsonChip)。设计过程将应用分成一些并行的工序，并将它们一一映射到平台部件上。然而，在KPN规格说明中FIFO信道为点对点原语，不能直接映射到总线中心的？MPSoC平台上。因此，想要在MPSoC执行KPN应用，需要手动对应用重新编码，进行平台

3、实现。这篇论文介绍了一种将KPN整合到MPSoC平台上的简单高效的方法。它分两步将KPN的Kahn信道通讯进行改变，使其与底层的MPSoC平台相对应。第一步用一个存储部件和两个点对点信道代替Kahn信道。第二步将存储部件映射到MPSoC平台的存储构件上，两个信道分别映射到MPSoC平台的总线构件里。目录MPSoC平台KPNs(KahnProcessNetworks)建模1摘要51.相关工作52.KahnProcessNetworks53.基于平台的设计63.1.输入63.2.输出74.问题明确75.解决方案76.步骤1：Kahn信道映射为Spec信道+存储元素86.2共享内存实现96

4、.3.共享TX单元实现107.KPN与ESE建模工具（前端）整合107.1.GUI/System的扩展117.2TLMgen扩展127．3.TLMest扩展158．步骤2：Spec模型映射到MPSoC平台内169.试验性平台建立179.1平台1179.2.平台2189.3.平台3199.4.H264编码器通讯分布209.5.结果：2110.结论：21引用22图目录图1.一个进程网络模型的例子6图2.ESE设计流中的KPN7图3.将KPN修正为支持基于平台设计的方法8图4.KahnFIFO映射到间接通讯示例：通过共享内存或(b)通过桥(TX)单元9图5.Kahn信道共享内存实现9图6.

5、Kahn信道共享TX实现10图7.ESE建模工具11图8.Kahn信道定义的GUI窗口12图9.FlagStruct实现（在ubc.sc文件内）12图10.read_mem_flag实现（在ubc.sc文件内）13图11.write_mem_flag实现（在ubc.sc文件内）14图12.存储模块定义（在tlm.cpp文件内）14图13.Send/Recv通讯方法（在tlm.cpp文件内）15图14.延时定义（在ubc.sc文件内）15图15.SpecChannel映射到UBC对象。16图16.H.264应用详述17图17.MPSoC平台118图18.MPSoC平台219图19.MP

6、SoC平台320表目录表1.KPN信道的特性6表2.Kahn信道共享内存实现特性10表3.Kahn信道共享TX单元实现特性10表4.H264编码映射到平台1到平台2的通讯简介20表5.H264编码器映射到平台1到3的TLM模型仿真时间21MPSoC平台KPNs(KahnProcessNetworks)建模摘要KPN(KahnProcessNetwork)[4],[5]是一个在系统应用中被广泛使用的计算模型。KPN包含由单向FIFO信道(KahnChannels)进行通讯的并行的处理过程。KPN过程是一种自由调度的处理过程，而且只与输入数据流有关，这使得它特别适用于媒体处理和其它数据流

7、应用。另一方面，为了缩短市场投放(time-to-maket)规划时间，嵌入式系统设计师使用系统平台上的样板，并对MPSoC各部分重新配置，设计复杂的MPSoCs(Multi-ProcessorSystemsonChip)。设计过程将应用分成一些并行的工序，并将它们一一映射到平台部件上。然而，在KPN规格说明中FIFO信道为点对点原语，不能直接映射到总线中心的MPSoC平台上。因此，想要在MPSoC执行KPN应用，需要手动对应用重新编码，进行平台实现。这篇