MPSOC多線程處理器關鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來網(wǎng)絡帶寬的不斷增加不僅意味著巨大的數(shù)據(jù)流量,還促使各種新型業(yè)務不斷產(chǎn)生,網(wǎng)絡會議、視頻點播、VPN(Virtual Private Network)等業(yè)務已經(jīng)走進了人們的生活。這就對處于網(wǎng)絡關鍵節(jié)點上的網(wǎng)絡處理器的性能提出了更高的要求,除了要有高速的數(shù)據(jù)處理能力(109～1012比特每秒),還要具有一定的編程靈活性,以適應各種已有的(如 Web網(wǎng)頁瀏覽、數(shù)據(jù)下載等)和新出現(xiàn)的(如上面提到的網(wǎng)絡會議等)網(wǎng)絡業(yè)務的不同協(xié)議數(shù)據(jù)流的特點

2、。
　　 本文涉及的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器是網(wǎng)絡處理器的一部分,主要負責 IP(InternetProtocol)包的轉(zhuǎn)發(fā)工作。本文的作者對網(wǎng)絡處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器中的4種機制的研究,涉及到流水機制、多線程機制、信號機制和暫停機制,并給出了各種機制的仿真結(jié)果。首先,本文對XDNP(XiDian Network Processor)中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器的五級流水結(jié)構(gòu)進行了深入的研究,利用前推的方式解決流水線的數(shù)據(jù)相關問題,以靜態(tài)分支預測和延

3、遲槽技術(shù)解決控制相關問題,以及采用相對尋址和絕對尋址的方式實現(xiàn)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器對內(nèi)部寄存器的訪問和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器之間通過共享寄存器的信息傳遞。其次,本文描述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器采用了硬件多線程機制(每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理器中有4個相互獨立的線程)。硬件上利用專有寄存器來保存每個線程的現(xiàn)場數(shù)據(jù),以便節(jié)省這4個線程之間進行切換時浪費的時鐘周期。并且本文對實現(xiàn)線程切換的機制進行了詳細敘述,主要采用的是信號喚醒機制以及非搶占式的塊交錯多線程機制。最后,本