本文介绍了Enea针对多核DSP/SoC的平台软件解决方案。详细介绍了方案的组成,包括面向针对多核DSP/SoC的OSEck操作系统、多核CPU的Enea Linux以及OSE操作系统、DSP阵列的管理模块dSPEED、Enea系统级调试工具Optima以及Enea的分布式透明传输模块LINX。
前言
随着大规模集成电路技术和半导体技术的发展,1982年世界上诞生了第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品。这种DSP器件的运算速度比传统的微处理器快了几十倍,尤其在语言合成和编码译码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至上世纪八十年代中期,随着CMOS工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。
上世纪八十年代后期第三代DSP芯片问世,运算速度进一步提高,其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。到上世纪九十年代相继出现了第四代和第五代DSP器件。第五代DSP产品与上一代相比,系统集成度更高,将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。随着芯片工艺的不断提升,多核DSP及多核SoC渐渐成为主流。
目前多核CPU、DSP以及融合DSP、CPU的SoC芯片技术日趋成熟, 多核DSP及SoC被越来越多的应用到通信、军工、工控、医疗等设备当中,例如TI公司的C66系列以及Freescale的B系列。由于多核处理器及多核SoC的芯片硬件极其复杂,相应出现很多新挑战,例如,如何简化多核软件设计过程,如何充分的发挥多核处理器性能,如何管理共享外设,如何进行多核异构系统的调试,如何实现多核间的高效通信等,这些课题使得对平台软件的需求也就呼之欲出。
Enea公司结合了其几十年的平台软件经验,针对多核CPU/DSP/SoC的复杂环境,推出了一系列的平台软件解决方案。这些产品及方案被广泛地使用在通信、航空、航天、船舶和军工国防等领域中。
面向多核DSP及SoC的平台软件方案的特点
1 平台软件的定义
在大型的嵌入式系统中,业务功能由机架上的业务子板来实现。子板上的软件一般分为驱动层、操作系统层和应用层(应用、协议、算法和运维部分)。一般把驱动层和操作系统层统称为平台软件层。平台软件层负责管理硬件资源,为应用层提供包括资源分配、任务调度、冗错处理、文件系统接口、IP协议栈、外设管理、驱动接口封装等服务。
可以说一切应用层的设计,都是基于平台软件层的架构来实现。一个优秀的、功能丰富的平台软件层,可以使应用层的设计实现变得尤为简单,其高可靠性又可使整个系统变得更为强壮。
对于多核DSP及SoC来说,由于硬件架构的日益复杂,对于平台软件的功能及性能提出了更高的要求。
2 目前面临的问题
由于多核处理器及多核SoC的芯片硬件极其复杂,如何简化多核软件设计过程、如何充分的发挥多核处理器性能、如何管理共享外设,如何进行多核异构系统的调试,如何实现多核间的高效通信, 这一切对软件设计者提出了更大的挑战。
在多核DSP及SoC的硬件架构下,一个优秀的商用平台软件,可以帮助系统设计及开发者,简化多核软件设计过程、充分的发挥多核处理器性能、实现多核间的高效通信、管理共享外设、简化多核异构系统的调试,从而帮助客户加快产品的市场化速度。