摘要：为解决多核共享cache竞争冲突引发的确定性问题,研究多核共享cache确定性缓解技术,提出针对多核实时系统的共享cache确定性缓解方法。通过硬件和软件协同方式,以软件配置方式,利用cache硬件分区和cache软件分区方法,优化存储空间管理,避免多核访问同一cache空间,减少多核共享cache竞争。创新点在于设计平台无关的核间cache隔离,在多核实时操作系统中设计和实现,并在国产和国外多核处理器上进行测试验证。实现结果表明,经过确定性缓解后,能够达到共享cache确定性效果,提高多核并行的确定性。

摘要：为了提升多核系统核间交互实时性和并行性,设计和实现了一种多核系统核间交互通信框架,在该框架下,设计专用的核间交互通道,核间交互时每个核使用独立的交互通道,避免核间互斥操作,从而提高并行性;设计核间交互数据结构,保证数据消息可扩展、适应性强、交互消息的原子性;提供核间交互同步模式,保证消息传递的可靠性和实时性,在嵌入式操作系统和硬件平台上实现并验证该方法。

摘要：随着嵌入式计算机技术的发展,计算资源越来越丰富并提供硬件辅助虚拟化支持能力。为了提升计算效能,通过虚拟化技术实现在一个嵌入式计算机中集成多种异构系统应用,从而降低系统成本,但会带来安全隔离、不同应用的竞争冲突、数据安全、实时性保障等问题。虚拟机管理器借助硬件辅助虚拟化技术,在软件层构建多个资源深度隔离的虚拟机,由操作系统管理虚拟机内的硬件资源、软件资源及应用。本文在T2080处理器平台上设计了虚拟机管理器,实现了处理器核虚拟化、内存虚拟化、设备虚拟化,提供虚拟机管理和安全隔离能力。

摘要：针对目前综合化模块化航空电子系统中,满足航空电子应用软件接口标准的分区管理方法基于单核嵌入式处理器的现状,研读航空电子工程委员会最新发布航空电子应用软件接口标准第1部分第4次修订版的要求,对恩智浦公司的嵌入式多核处理器、绿山公司的多核分区操作系统、风河公司的多核分区操作系统进行调研;基于多核分区操作系统设计并实现一种多核分区管理方法,提出3个创新点,包括分区在核间的动态控制方法、C/S架构的多核分区动态控制模型、虚拟机管理器的分区动态控制的接口标准;在典型嵌入式多核处理器目标硬件平台上,对多核分区管理方法的功能正确性进行测试和验证。

摘要：多通道的余度管理技术是机载计算机提高可靠性和安全性的基本途径,而同步问题是整个余度系统正确运行的基本保证。然而,传统的余度同步大都选择任务同步算法,软、硬结合的双握手过程中需要进行同步等待,因此该同步算法存在一定的异步度。为了进一步提高同步精度,确保系统的可靠性,提出了一种基于同步中断的被动同步算法。同步算法余度之间不需要交互等待,各个通道的任务在接收到同步信号后可同步运行。经过在硬件平台上的测试验证,提出的同步算法设计合理,与任务同步算法相比,节省了同步等待时间,提高同步精度的同时提高余度系统的可靠性。

摘要：提出了一种基于嵌入式多核虚拟机管理器的混合分区调度算法.对多核混合分区调度算法的配置、设计和实现过程进行阐述,而且,在飞思卡尔PowerPC MPC8641D硬件平台上对多核混合分区调度算法进行充分的功能测试和验证;最后,对多核混合分区调度算法的特点以及将来还需要完善的工作进行总结.

摘要：虚拟化技术研究广泛应用于服务器到PC机,目前在嵌入式机载领域也有很多相关研究。存储虚拟化是虚拟化技术的关键部分,能够提供虚拟机之间的空间隔离能力,保证虚拟机之间不会出现空间访问越界,并且保证客户操作系统的MMU功能。本文在机载领域使用的硬件平台Power PC E500mc处理器上设计实现了存储虚拟化。

摘要：基于分区架构的嵌入式高安全系统对于不同安全级别分区的跨平台、多用户处理和共享提出了更高的安全性要求。针对这一要求,设计了PCS信息流控制策略,通过对分布式中处于不同节点的通信双方进行身份认证、接入控制,对接收到的不同安全级别的信息采用不同的密钥和算法进行加解密,以保证节点间数据在传输过程中的机密性和完整性。

摘要：中断异常虚拟化解决虚拟机管理器与虚拟机的中断异常处理兼容性问题能够保证虚拟机管理器对中断异常的绝对控制权,又能够保证虚拟机原生的中断异常处理过程。以Power PC的E500MC处理器核心为平台,设计实现了一种中断异常虚拟化方案。

摘要：为了满足计算机领域用户对高性能及低功耗的双重需求,在深入研究多核现状的基础上,结合核间中断技术,提出了一种对称多处理架构下的软件调试器设计和实现方案。方案不仅成本低,而且不需要特殊调试硬件的支持,可为多核系统的故障诊断和分析提供参考借鉴。