龍芯2號多線程擴展的研究與設(shè)計.pdf

1、研發(fā)我國自主的高性能芯片在經(jīng)濟和國家安全方面具有重要意義。龍芯系列處理器的成功研制填補了我國自主高性能通用處理器的空白，龍芯2號采用先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，已躋身于世界一流處理器的行列。 然而，龍芯2號的性能還是有很大的提高空間。本文以挖掘程序的線程級并行、提高功能部件的利用率為切入點，以提高龍芯2號處理器性能為目的，分析了當前多線程技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結(jié)合龍芯2號的結(jié)構(gòu)特點并對其進行多線程擴展，設(shè)計了龍芯2號多線程處理器。龍芯2

2、號多線程處理器可以同時執(zhí)行來自兩個線程或微線程的指令，從兩個(微)線程中找到更多可并行的指令進行處理，從而提高了功能部件的利用率。與此同時，本文還設(shè)計實現(xiàn)了配套的龍芯2號同時多線程和同時多個微線程Linux操作系統(tǒng)。龍芯2號同時多線程Linux操作系統(tǒng)將調(diào)度兩個進程同時運行在龍芯2號多線程處理器上，來提高整個軟件系統(tǒng)的性能。龍芯2號同時多個微線程Linux操作系統(tǒng)則在內(nèi)核中為微線程應用程序提供支持，用戶程序可以創(chuàng)建多個微線程來提高自己的