SMP環(huán)境下的多機(jī)互聯(lián)的研究.pdf

1、該論文的研究內(nèi)容是基于國防"十五"預(yù)研項(xiàng)目"新一代戰(zhàn)斗機(jī)用32位微處理器設(shè)計(jì)技術(shù)研究"的一部分.微電子工業(yè)發(fā)展到今天,微處理器的性能得到不斷的提高,加快了信息技術(shù)的革命,同時(shí)出現(xiàn)了如天氣預(yù)報(bào)、生物工程等更加重大的應(yīng)用需求,要求有更加成熟、穩(wěn)定和更高速、更大存儲(chǔ)容量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng).RISC微處理器構(gòu)造的對(duì)稱多處理SMP多機(jī)系統(tǒng)是高性能計(jì)算機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向."龍騰RI"微處理器系統(tǒng)是作者參加研發(fā)的一款有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的32位高性能微處理器.它由

2、定點(diǎn)執(zhí)行單元、浮點(diǎn)單元、指令Cache、總線接口單元、存儲(chǔ)管理單元組成,以流水和超標(biāo)量方式執(zhí)行指令,指令集和接口時(shí)序兼容PowerPC,是典型的RISC微處理器結(jié)構(gòu).該論文前期工作完成了"龍騰RI"的總線接口單元,為后面完成多處理器的共享總線奠定基礎(chǔ).通過對(duì)PowerPC結(jié)構(gòu)的總線協(xié)議的分析,總線接口部分主要由指令預(yù)處理部分、地址總線處理部分、數(shù)據(jù)總線處理部分和數(shù)據(jù)后處理部分組成,完成微處理器和外部總線的數(shù)據(jù)交互.在"龍騰RI"的基礎(chǔ)上

3、,提出了SMP的應(yīng)用實(shí)現(xiàn).針對(duì)"龍騰RI"的改進(jìn),集中到存儲(chǔ)一致性上,分析了現(xiàn)行的解決高速緩存一致性的實(shí)現(xiàn)方式,著重討論了總線偵聽協(xié)議的實(shí)現(xiàn)可能.在實(shí)現(xiàn)"龍騰RI"基礎(chǔ)上完成了"龍騰RISMP"微處理器的設(shè)計(jì)和仿真.在實(shí)現(xiàn)"龍騰RISMP"的數(shù)據(jù)Cache時(shí),對(duì)比該微處理器的具體規(guī)模和設(shè)計(jì)目標(biāo),設(shè)定數(shù)據(jù)Cache的設(shè)計(jì)需求.在此基礎(chǔ)上完成了數(shù)據(jù)Cache的組織結(jié)構(gòu)、大小規(guī)模和處理策略的實(shí)現(xiàn),并集成了對(duì)總線偵聽協(xié)議的邏輯支持,使其能完成S