PowerPC多核处理器上分区操作系统内核的研究与实现

摘要

随着计算机技术、电子技术的迅猛发展，航空电子系统向综合化、模块化方向发展，已迈入综合化模块化航空电子系统阶段。在综合化航空电子系统中，将原来多个应用系统集成到一个具有高速处理能力的计算机中，实现资源的共享、数据的融合，能够最大化利用计算机硬件资源，从而减少航空武器装备的负载、提升航空武器装备的作战能力。分区机制是国际ARlNC组织针对IMA结构提出的一种隔离保护机制.多核是处理器结构的发展趋势.多核给分区操作系统带来更好的效率、并发性、隔离性等的同时也引入了一些需要考虑与解决的技术问题,比如当分区间的通信发生在处理器核之间时操作系统需要额外考虑如何处理cache的共享一致性问题.将对多核分区操作系统的结构以及关键技术进行研究,然后给出多核分区操作系统的一种结构MPOSA (Multi-core Partition Operating System Architecture),提出一种基于这种结构的系统调用,提出一种基于这种结构的调度模型,另外提出一种基于CPC SRAM的分区间通信机制,并详细描述了多核分区操作系统中系统调用、调度模型和基于CPC SRAM的分区间通信机制的实现方式与算法,然后在PowerPC处理器上给出内核的实现.最后在Freescale QorIQ p4080E多核处理器上通过运行实现的内核来进行系统调用、核间分区间通信、分区调度的实验.