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弹载计算机作为导弹武器的控制中枢,其运算性能极大地影响着导弹的作战性能。导弹系统整体功能的不断复杂化、智能化,使得弹载计算机的性能和功能需要随之提升。作为弹载计算机系统的核心部件,处理器的性能直接决定了其整体性能的优劣。处理器从单核向多核的发展使得处理器性能又得到进一步提高,而多核处理器正向同构与异构两个方向发展。相较于同构多核处理器,异构多核处理器能灵活地完成计算资源配置,实现处理器性能的最优化。但多核架构的性能极大地依赖于核间通信机制,在异构多核环境下,对核间通信效率的改善还面临着如何进行核间协作,提升核间通信速率以降低通信延迟的问题。因此本文基于异构多核环境完成了核间通信机制的研究、设计与实现。本文的主要工作有: (1)对同构多核处理器和异构多核处理器的功能特点和典型代表进行研究,阐明了异构多核架构相比于同构多核架构的优势。通过对多核环境下几大关键技术的分析,提出了目前多核环境下仍面临的问题,重点表述了核间通信机制在提高系统实时性等方面的重要性,阐明了本课题的研究背景及意义。 (2)对异构多核处理器平台ARM Cortex-A9与TMS320C6678的架构进行研究。作为硬件基础,分析了与核间通信相关的核心部件的工作机制。对嵌入式实时操作系统则从系统内核架构着手,对任务管理等四个与核间通信紧密相关的部分展开了分析。 (3)基于“天熠”操作系统,设计了基于异构多核环境的分层核间通信机制。阐述了分层设计思想,完成了会话层与传输层的架构设计。利用所设计的核间通信机制,实现了send,receive,hunt等核心系统调用。 (4)基于ARM+DSP平台完成了核间通信耗时及传输速率测试。根据所设计的消息结构体,DSP核间与异构核间通信平均耗时分别为0.001477tick和0.002357tick;基于4000字节传输数据量,DSP核间与异构核间的平均传输速率分别为2115.08MB/s和1319.26MB/s。实验结果表明,所设计的核间通信机制具有良好的异构核间通信性能。