發(fā)布時(shí)間：2021-12-17 04:00

　　針對(duì)星載處理器由單核向多核發(fā)展的趨勢(shì)和當(dāng)前沒有針對(duì)航天應(yīng)用的星載多核操作系統(tǒng)、衛(wèi)星無法發(fā)揮多核處理器性能優(yōu)勢(shì)的問題,文章研究了適用于航天任務(wù)的星載多核分區(qū)操作系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種支持多核處理器的星載操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu),采用多核處理器動(dòng)態(tài)調(diào)度和靜態(tài)調(diào)度相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了星載多核處理器高效實(shí)時(shí)調(diào)度與確定性調(diào)度。通過分區(qū)管理設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)分區(qū)間隔離與保護(hù),避免軟件問題擴(kuò)散影響其他功能。該系統(tǒng)還具有支持星載應(yīng)用（APP）動(dòng)態(tài)加載、通過軟件構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)星載應(yīng)用快速組裝與集成的特點(diǎn),可為航天任務(wù)應(yīng)用多核處理器提供安全可靠的軟件運(yùn)行平臺(tái),滿足未來航天新型任務(wù)和多核處理器的需求。 

【文章來源】：航天器工程. 2020,29(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

APP動(dòng)態(tài)加載過程

星載多核處理器采用S698PM處理器,該處理器是一款抗輻照型高性能、高可靠、高集成度、低功耗的多核并行處理器SoC芯片。S698PM采用LEON4內(nèi)核,遵循SPARC V8標(biāo)準(zhǔn)。S698PM芯片內(nèi)部集成4個(gè)相同的高性能處理器核心,每個(gè)處理器核心均由32位RISC整型處理單元(IU)、雙精度浮點(diǎn)處理單元(FPU)、高速一級(jí)緩存(L1 Cache)和存儲(chǔ)器管理單元(MMU)等組成。該星載多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用S698PM芯片作為主處理器,外圍配以靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、第二代雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDR2)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)行所需的存儲(chǔ)空間。設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)口、串口(UART)、1553B總線實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的通信功能。并采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)(TM)、遙控(TC)等各種外設(shè)與接口功能。星載多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示。2.2 多核分區(qū)操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(3)應(yīng)用與分區(qū)層,包括星載軟件系統(tǒng)中的主要功能應(yīng)用。在操作系統(tǒng)核心層以及中間件與服務(wù)層的支撐下,該層的大部分功能都可由底層的通用業(yè)務(wù)構(gòu)件組合實(shí)現(xiàn),形成可獨(dú)立加載和運(yùn)行的應(yīng)用軟件APP。每個(gè)軟件擁有獨(dú)立的分區(qū),分區(qū)間實(shí)現(xiàn)隔離和保護(hù)。除實(shí)現(xiàn)已確定的衛(wèi)星任務(wù)外,還具備APP軟件動(dòng)態(tài)加載的能力,支持星載應(yīng)用軟件上注與衛(wèi)星功能擴(kuò)展。3 多核分區(qū)操作系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3539367