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一种嵌进两个以上中央处理器架构的计算机建立方法技术

技术编号:12282146 阅读:84 留言:0更新日期:2015-11-05 22:25
一种嵌进两个以上中央处理器架构的计算机建立方法,其特征是:首先构建一种VxWorks操作系统,然后根据操作系统中处理系统的总数量,安排同等数量的嵌进式中央处理器(CPU)为核心的处理器组件构件硬件平台,所述的嵌进式中央处理器(CPU),其总线自带Flash、内在和硬件驱动接口电路,每个嵌进式CPU只运行其对应的那个处理系统的功能,各处理系统之间通过通信协议来完成功能服务请求与数据交换。本发明专利技术可以建立新结构的计算机系统,这种系统效率高、能耗低,而且软件运行、开发环境友好,和单个中央处理器(CPU)的感觉相同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一得计算机系统,更具体是一种嵌进两个以上中央处理器架构计算机系统的建立方法。
技术介绍
随着计算机嵌入技术的发展,特别是ARM的迅猛发展,使原有的工业用途工控IPC机逐步退出市场,相应而来的则是以ARM为主流的PC机(本次专利技术申请为EPC机构建方法)。现有EPC机的结构特点:以中央处理器(CPU)总线为计算机机系统总线,结构简单;运行嵌入式操作系统(Symbian、uc/osll、VxWorks Windows CE、Iinux等)操作系统;功耗低、可靠性相对高、成本可控;软件(应用与系统)往往捆绑固化、可裁剪。其主要缺陷:系统能力不强,稍大规模的程序运行有难度。而现实是越来越多的家庭电脑需要运行的环境(操作系统软件)要求高,不堪重负。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术提供了一种建立新型的嵌进两个以上中央处理器(CPU)架构的计算机组成方法,既可实现EPC机的低功耗能力,又能扩充加强其性能。本专利技术的采用的技术方案是:先建立一种VxWorks操作系统架构,所述的VxWorks系统按功用区划为应服(应用服务)处理系统(AFS)与基准功用协处理系统,基准功用协处理系统(SFS)作为主应服处理系统的协处理部分帮其完成对应用软件的支持功能。然后,根据主应服处理系统和基准功用协处理系统的整个数量,安排同等数量的嵌进式中央处理器(CPU)为核心的处理器组件构建硬件平台,所述的嵌入式CPU,其总线自带Flash、内存和硬件驱动接口电路,每个嵌入式CPU只运行其对应的那个处理系统的功能。主应服务处理系统与基准功用协处理系统之间通过协议来完成功能服务和数据交换,在通信协议协调工作下,应服处理系统与基准功用协处理系统各运行在不同的嵌进式中央处理器上,而每个子系统就可具有私有的硬件资源。优选方案: 1.优先选用的硬件载体平台系统,由一个应服功用处理器组件及一组基准功用处理器组件组成;应服功用处理器用在VxWorkS的应服处理系统的子系统用户应用程序;基准功用协处理器组件则用于运行在VxWorks的应服处理系统的子系统及用户应用程序中;基准功能协处理器则用于运行VxWorks的基准功用处理系统的子系统中;处理器组件之间安排内在的通讯硬件接口。2.优先选用的的嵌进式中央处理器(CPU):以ARM7开发板作为功用服务功能处理器组件的处理器,ARM9开发板作为应服功能处理器组件的处理器,每个中央处理器(CPU)总成下自带USB接口、内存、FLash,以太网络芯片。本专利技术的计算机区划为应用主服务处理一块、文件系统存储服务协处理一块、网络通信服务协处理一块和窗口图形人机对话显示服务协助处理一块共四大块,Vxfforks操作系统和嵌进式中央处理器(CPU )组件对应这四大块设立成四组。采用本专利技术的技术方案达到的有益效果是:采用嵌进式两个以上中央处理器组件,每个中央处理器只做各自的每项工作,能明显提高系统性能,又能保持嵌进式单个中央处理器低功耗的优势,特别是在VxWorks基础上新建立的系统,能让用户感到是在单个中央处理器上开发和运行的VxWorks应用软件,以此方式,低功能的EPC将能提高成性能大大增强的嵌进式计算机。【具体实施方式】 一、本专利技术的技术方案构建的新VxWorks操作系统方法如下:子系统划分:VxWorks由一个主应服处理子系统与三个基准功用协处理系统组成,三个基准功用协处理系统分别是:网络通信服务,文件系统存储服务(包括磁盘、U盘),窗口图形人机对话显示服务.1.主应服处理子系统: 服务映射函数是与VxWorks中功能函数代码具有同样代码接口形式的函数,但不同之处在于服务映射函数将调用转向映射看护模块。根据子系统划分三个映射看护模块,每个映射看护模块即为对应基准功用服务处理系统的驱动模块。服务请求响应,映射看护模块从上层服务映射函数得到服务请求及参数,并从内部通信接口转发给对应的基准功用服务系统,再将从内部通信接口接收到的基准功用处理系统处理结果返送给上层服务映射函数。事件处理响应,映射看护模块从内部通信接口接收到的基准功用处理系统中发生的事件信息,转而向上层服务映射函数发出消息通知,再由上层映射函数送给相应的系统模块或应用软件时程去处理。应服处理子系统设计方法是: A.根据主应服处理子系统与基准功用协处理子系统之间的通信协议设计编写映射看护模块与服务映射函数代码; B.将中归于基准功用协处理子系统所定义的功能所对应的内核模块、系统调用API函数及相关代码部分裁剪掉,代之以服务映射函数; C.将VxWorks相应的映射看护模块一起并入VxWorks内核及驱动,所以便形成应服处理子系统。2.基准功用协处理子系统 基准功用协处理子系统由其监控守护程序与功能服务处理二部分组成,该二部分合并一起封装在相应的硬件组件H_SFS的FLASH内。监控守护程序,监控守护程序是SFS的主程序,是用来接收来自内部通信接口上对应于AFS的服务请求响应,并调用内部相应服务功能软件模块进行处理,然后将结果通过内部通信接口发给AFS;同时监控守护程序将检测来自自身内部的软硬件事件,并将事件消息通过内部通信接口发给AFS均有自己的监控守护程序:监控守护程序分成二层:内部通信接口驱动与监控处理。网络通信服务Net _SFS, Net_SFS主要功能是提供网络套接口处理及TCP/IP协议栈处理等服务,由网络服务监控守护程序与裁剪后的VxWorks内核组成。D.根据主应服处理子系统与网络通信基准功用协处理子系统之间的通信协议(自由定义设计)设计编写网络监控守护程序; E.保留VxWorks中有关网络硬件设备驱动函数,将VxWorks内核代码中与TCP/IP协议栈运行无关的部分裁剪精简掉; F.将网络通信监控守护程序并入到内核主程序即可。3.文件系统存储服务,主要功能是提供文件系统管理服务功能,包括文件创建、读写等服务,由文件存储服务监控守护程序与裁剪后的VxWorks内核组成。G.根据主应服处理子系统与文件存储服务File_SFS之间的通信协议(自由定义设计)设计编写文件存储监控守护程序; H.保留VxWorks中有关文件系统的硬件设备驱动函数,将VxWorks内核代码中文件系统运行无关的部分裁剪精简掉; 1.将文件存储服务监控守护程序并入到内核主程序即可。4.窗口图形人机对话显示服务,主要功能是提供窗口、图形显示服务与键盘、鼠标操作扫描响应服务,由窗口图形显示服务监控守护程序与裁剪后的VxWorks组成。J.根据主应服处理子系统与窗口图形显示服务之间的通信协议(自由定义设计)设计编写窗口图形显示服务监控守护程序。K.保留VxWorks 0PEN_GL相关其它⑶I库函数、X窗口系统、显示接口驱动,保留USB键盘与USB鼠标驱动,将VxWorks内核无关的部分裁剪精简掉; L.将窗口图形显示服务监控守护程序并入到内核主程序即可。二、硬件安排方法系统结构 SPC由一个H_SFS硬件组件及组件互联通信硬件组成,各组件之间互联通信接口硬件可选用为下列方式之一: A、以太网交换; B、混合串行总路线二二对接; C、并行数据读写对接 首选方案为以混合串行总路线二二对接交换方式。处理器组件基本配置:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌进两个以上中央处理器架构的计算机建立方法,其特征是:首先建立一种VxWorks操作系统,所述的VxWorks系统按功能划分成主应服处理系统与一组基准功用协处理系统,基准功用协处理系统作为主应服处理系统的协处理部件来帮助前者完成对应用软件的支持功能,然后,根据主应服处理系统和基准功用协处理系统的总数量,安排同等数量的嵌进式中央处理哭器为核心的处理器组件硬件平台,所述的嵌进式中央处理器,其总路线自带Flash、内在和硬件驱动接口电路,每个嵌进式中央处理器只运行其对应的那个处理系统的功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘程秀
申请(专利权)人:刘程秀
类型:发明
国别省市:江苏;32

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