基于NoC架構(gòu)的分布式共享內(nèi)存管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證.pdf

1、隨著片上系統(tǒng)（System on Chip, SoC）復(fù)雜性的增加，單個(gè)芯片的集成度飛速提高，多核心的片上系統(tǒng)的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。為了解決片上系統(tǒng)在多核芯片中無(wú)法解決的眾多問(wèn)題，片上網(wǎng)絡(luò)(Network on Chip, NoC)的結(jié)構(gòu)虛運(yùn)而生。片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的SoC來(lái)說(shuō)，具有高度的規(guī)整性和可擴(kuò)展性，易于發(fā)掘多核處理器并行工作的優(yōu)勢(shì)。但是，NoC架構(gòu)在解決曾經(jīng)系統(tǒng)不足的同時(shí)，也對(duì)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。其中，如何組織和管理存儲(chǔ)以及如

2、何進(jìn)行節(jié)點(diǎn)之間的通信和同步，已經(jīng)成為該領(lǐng)域的重要課題。
　　本文以實(shí)現(xiàn)合理多核系統(tǒng)的分布式共享內(nèi)存管理為目的，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)基于片上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)管理引擎，并為其提供了一定的同步機(jī)制。本文主要完成了以下工作:
　　1.針對(duì)資源有限的ZedBoard硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為其定制了完整的片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，并針對(duì)性地采用了消耗資源少的仲裁算法和路徑選擇算法;
　　2.配合片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了分布式內(nèi)存管理的主要模塊——數(shù)據(jù)管

3、理引擎(Data Management Engine，DME)，并結(jié)合使用了物理尋址和邏輯尋址的混合方式，使得分布式內(nèi)存對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是連續(xù)不間斷的;
　　3.在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能的基礎(chǔ)上，為系統(tǒng)提供了基于鎖的柵欄同步機(jī)制，方便了多個(gè)節(jié)點(diǎn)在有同步需求時(shí)的應(yīng)用;
　　4.開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了DME的API接口函數(shù)，使得在使用系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)和同步通信時(shí)能夠更加直觀;
　　5.分別在模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模擬功能驗(yàn)證，在驗(yàn)證中盡可能的覆