实时微处理器体系结构综述

摘要

实时应用已经成为嵌入式应用中一类快速崛起的典型应用.作为实时系统的核心部件,实时微处理器体系结构是微处理器领域的一个重要研究方向.与通用处理器追求最大吞吐量不同,实时处理器要求具有紧凑且可计算的最坏执行时间.传统的实时处理器往往采用较为简单的处理器结构,避免复杂结构引入执行时间的不确定性.随着实时应用对处理器性能需求越来越高,实时处理器正逐渐向多线程与多核结构发展.在多线程与多核处理器中,共享资源竞争导致实时系统的确定性变差,对实时处理器体系结构带来了更大挑战.对实时微处理器体系结构进行综述,首先从指令集、微体系结构、存储、I/O、任务调度等多个方面对传统实时处理器进行分析;然后分别对采用多线程与多核结构的高性能实时处理器展开分析;最后对几种商用实时处理器结构进行比较,总结实时处理器发展现状与未来发展趋势.