多核嵌入式處理器開(kāi)發(fā)工具

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　　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(AMP)和對(duì)稱多處理(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的用戶可以將一個(gè)處理器分割成兩個(gè)部分，當(dāng)然，用戶也可以選擇一個(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)稱或非對(duì)稱多處理。用戶可以在單一調(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PASemi的PA6T-1682M。另外，該版本允許用戶在不需要內(nèi)核指令的情況下調(diào)試Linux內(nèi)核、用戶程序和共享庫(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A(yù)RM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(SiliconPacket 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)稱多處理器架構(gòu)。