文档介绍：林继鹏编著
基于多核平台的嵌入式系统设计方法
长安大学电子与控制工程学院
多核程序设计基础
基于多核平台的 嵌入式系统设计方法
林继鹏编著
基于多核平台的嵌入式系统设计方法
长安大学电子与控制工程学院
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第三章多核程序设计基础
在介绍Intel嵌入式系统之前,需要了解两个概念:什么是嵌入式?多核嵌入式开发的瓶颈在哪里?
一个“嵌入式系统”应包含以下内涵:
(1)功能有限,不以扩展;
(2)定制的OS;
(3)定制的结构;
(4)交叉平台开发。
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基于多核平台的嵌入式系统设计方法
计算机处理器的结构形式
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第三章多核程序设计基础
什么时候可以考虑使用多核系统?
(1)直接移植;
(2)多任务及分割;
(3)多线程。
LabVIEW相比于其他高级语言,由于其独特的图像化编程环境,使得LabVIEW对多线程的描述和应用更直观,因此,本章的结论同样适用于C语言的开发环境。
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第三章多核程序设计基础
Win32
Win32 是微软32位操作系统中的一个应用程序接口,这些操作系统有家庭版的和办公版的Windows XP,Windows 2000,Windows NT,Windows 98和Windows 95.
多任务
简单地说,多任务就是多个应用程序,多任务处理就是多个应用程序协调运行。LabVIEW通常可以支持多任务处理,通过执行独立的While循环来简单地示范多任务。
多线程技术
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第三章多核程序设计基础
线程
单线程程序指的是只有一个执行线程的程序,它必须有一个调用栈。而执行线程实际上是运行在一个大的共享存储空间里的一个小型程序。线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位。
进程
进程的准确定义要依操作系统而定,它是程序在计算机上的一次执行活动。进程由进程控制块、程序段和数据段三部分组成。
多线程技术
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第三章多核程序设计基础
应用程序
应用程序是指为了完成某项或某几项特定任务而被开发运行于操作系统之上的计算机程序。一个应用程序就是多个进程的集合。
优先级
每一个进程和线程都与优先级密切相关。进程与进程之间和线程与线程之间进行比较时,进程或者线程的优先级将决定哪一个进程或者线程更重要。优先级均为整数,且数越大,对应进程的优先级越高。进程优先级与其他进程有关,而线程优先级只在同一进程中与其他线程相关。
多线程技术
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第三章多核程序设计基础
安全性
Windows XP和UNIX系统都有需要通过操作系统验证的安全属性。线程只能在系统设定的安全范围内进行操作。
线程安全
程序员常常错误理解“线程安全”这个术语,线程安全代码的概念指出了数据存储是“原子的”。“原子的”意味着无论什么外部事件(如中断)发生,CPU都将执行所有命令。
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第三章多核程序设计基础
所有线程都有一个共同点,首先必须考虑线程的CPU执行时间,线程的CPU时间由操作系统调度程序决定;第二,线程的状态用来决定其是否有资格得到CPU时间。
线程状态
线程有三种状态:运行、封锁和休眠。线程封锁时,实际上它是在等待操作系统的资源。休眠的线程处在睡眠状态。
线程调度
当系统提供多个可用的CPU时,调度程序将确定哪个线程在哪一个CPU上运行。注意,被封锁和休眠的线程序列是没有时序的。
线程的构成
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第三章多核程序设计基础
线程的切换
CPU执行完一个线程以后,接着要执行下一个线程,这就需要对线程进行切换,转换CPU上执行的线程的过程称为“切换”。在同一进程中线程之间的上下切换是很快的,可以称之为“线程切换”。
在不同进程的线程之间发生上下切换时,就是所谓的“进程切换”,进程上下文切换需要做大量的工作,除了交换指令指针和CPU寄存器,内存映射也必须为新线程进行相应的更改。
线程的构成
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