本文介紹了Enea針對多核DSP/SoC的平臺軟件解決方案。詳細(xì)介紹了方案的組成，包括面向針對多核DSP/SoC的OSEck操作系統(tǒng)、多核CPU的Enea Linux以及OSE操作系統(tǒng)、DSP陣列的管理模塊dSPEED、Enea系統(tǒng)級調(diào)試工具Optima以及Enea的分布式透明傳輸模塊LINX。
前言
隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，1982年世界上誕生了第一代DSP芯片TMS32010及其系列產(chǎn)品。這種DSP器件的運(yùn)算速度比傳統(tǒng)的微處理器快了幾十倍，尤其在語言合成和編碼譯碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP芯片的問世是個里程碑，它標(biāo)志著DSP應(yīng)用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進(jìn)了一大步。至上世紀(jì)八十年代中期，隨著CMOS工藝的DSP芯片應(yīng)運(yùn)而生，其存儲容量和運(yùn)算速度都得到成倍提高，成為語音處理、圖像硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ)。
上世紀(jì)八十年代后期第三代DSP芯片問世，運(yùn)算速度進(jìn)一步提高，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大到通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。到上世紀(jì)九十年代相繼出現(xiàn)了第四代和第五代DSP器件。第五代DSP產(chǎn)品與上一代相比，系統(tǒng)集成度更高，將DSP芯核及外圍元件綜合集成在單一芯片上。隨著芯片工藝的不斷提升，多核DSP及多核SoC漸漸成為主流。
目前多核CPU、DSP以及融合DSP、CPU的SoC芯片技術(shù)日趨成熟， 多核DSP及SoC被越來越多的應(yīng)用到通信、軍工、工控、醫(yī)療等設(shè)備當(dāng)中，例如TI公司的C66系列以及Freescale的B系列。由于多核處理器及多核SoC的芯片硬件極其復(fù)雜，相應(yīng)出現(xiàn)很多新挑戰(zhàn)，例如，如何簡化多核軟件設(shè)計(jì)過程，如何充分的發(fā)揮多核處理器性能，如何管理共享外設(shè)，如何進(jìn)行多核異構(gòu)系統(tǒng)的調(diào)試，如何實(shí)現(xiàn)多核間的高效通信等，這些課題使得對平臺軟件的需求也就呼之欲出。
Enea公司結(jié)合了其幾十年的平臺軟件經(jīng)驗(yàn)，針對多核CPU/DSP/SoC的復(fù)雜環(huán)境，推出了一系列的平臺軟件解決方案。這些產(chǎn)品及方案被廣泛地使用在通信、航空、航天、船舶和軍工國防等領(lǐng)域中。
面向多核DSP及SoC的平臺軟件方案的特點(diǎn)
1 平臺軟件的定義
在大型的嵌入式系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)功能由機(jī)架上的業(yè)務(wù)子板來實(shí)現(xiàn)。子板上的軟件一般分為驅(qū)動層、操作系統(tǒng)層和應(yīng)用層(應(yīng)用、協(xié)議、算法和運(yùn)維部分)。一般把驅(qū)動層和操作系統(tǒng)層統(tǒng)稱為平臺軟件層。平臺軟件層負(fù)責(zé)管理硬件資源，為應(yīng)用層提供包括資源分配、任務(wù)調(diào)度、冗錯處理、文件系統(tǒng)接口、IP協(xié)議棧、外設(shè)管理、驅(qū)動接口封裝等服務(wù)。
可以說一切應(yīng)用層的設(shè)計(jì)，都是基于平臺軟件層的架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。一個優(yōu)秀的、功能豐富的平臺軟件層，可以使應(yīng)用層的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)變得尤為簡單，其高可靠性又可使整個系統(tǒng)變得更為強(qiáng)壯。
對于多核DSP及SoC來說，由于硬件架構(gòu)的日益復(fù)雜，對于平臺軟件的功能及性能提出了更高的要求。
2 目前面臨的問題
由于多核處理器及多核SoC的芯片硬件極其復(fù)雜，如何簡化多核軟件設(shè)計(jì)過程、如何充分的發(fā)揮多核處理器性能、如何管理共享外設(shè)，如何進(jìn)行多核異構(gòu)系統(tǒng)的調(diào)試，如何實(shí)現(xiàn)多核間的高效通信， 這一切對軟件設(shè)計(jì)者提出了更大的挑戰(zhàn)。
在多核DSP及SoC的硬件架構(gòu)下，一個優(yōu)秀的商用平臺軟件，可以幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)者，簡化多核軟件設(shè)計(jì)過程、充分的發(fā)揮多核處理器性能、實(shí)現(xiàn)多核間的高效通信、管理共享外設(shè)、簡化多核異構(gòu)系統(tǒng)的調(diào)試，從而幫助客戶加快產(chǎn)品的市場化速度。
