基于多核DSP上下文环境备份与恢复方案的设计与实现*
2023年电子技术应用第8期
符超，吴翼虎，钱宏文
（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）
摘要：在软件定义计算体系架构中，DSP作为一种常用的硬件资源，势必向虚拟化发展，以便最大化发挥其效能。提出了一种多核DSP上下文环境的备份与恢复的方案，以核0为控制核心，通过合理地内存分配以及读写操作，完成对其余核心在计算过程中的各状态，如寄存器状态、堆栈状态、数据状态以及程序状态的保存与写回，实现了其从计算任务M切换到计算任务N，待N完成后再切换回M继续执行的功能；使用TI公司66AK2H14对方案作测试，验证了其可行性。该方案对多核DSP硬件资源的灵活应用提供了实际的方法和经验。
中图分类号：TP311.1 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223423
中文引用格式：符超，吴翼虎，钱宏文. 基于多核DSP上下文环境备份与恢复方案的设计与实现[J]. 电子技术应用，2023，49(8)：114-118.
英文引用格式：Fu Chao，Wu Yihu，Qian Hongwen. Design and implementation of context backup and resume scheme based on multi-core DSP[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(8)：114-118.
中文引用格式：符超，吴翼虎，钱宏文. 基于多核DSP上下文环境备份与恢复方案的设计与实现[J]. 电子技术应用，2023，49(8)：114-118.
英文引用格式：Fu Chao，Wu Yihu，Qian Hongwen. Design and implementation of context backup and resume scheme based on multi-core DSP[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(8)：114-118.
Design and implementation of context backup and resume scheme based on multi-core DSP
Fu Chao，Wu Yihu，Qian Hongwen
(No.58 Research Institute， China Electronics Technology Group Corporation， Wuxi 214035， China)
Abstract：In software-defined computing architectures, DSP, as a commonly used hardware resource, is bound to develop virtualization in order to maximize its performance. This paper proposes a multi-core DSP context environment backup and resume scheme, with core 0 as the control core, through reasonable memory allocation and read/write operations, the states of remaining core in the calculation process, such as register state, stack state, data state, and program state, are saved and written back, achieved the function of switching from computing task M to computing task N, and then switching back to M after N is completed. Using TI 66AK2H14 to verify its feasibility. This scheme provides practical methods and experience for the flexible application of multi-core DSP hardware resources.
Key words :multi-core DSP；context；backup；resume
0 引言
近年来，从国内外研究人员的研究成果来看，面向特定应用领域的软件定义计算体系架构已经成为未来计算体系架构演进的重要方向[1]。软件定义计算要求将硬件资源虚拟化，各硬件之间以软件互连，将计算能力以异构的可重构的节点的形式提供给上层用户，在完成定制化功能的前提下，实现系统运行效率最大化。数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP）作为异构计算不可或缺的一环，必将扮演越来越重要的角色。
上下文环境指的是任务计算过程中，处理器内各种寄存器，如通用寄存器、程序计数器、程序状态字等，与任务处理有关的数据信息，处理器利用上下文环境来确定相关任务的状态并使其继续执行(如果任务被中断) [2-3]。当DSP充当底层节点时，为了满足可重构的要求，上下文环境在DSP重构时需要被妥善地备份保存，以便后续处理器利用其恢复任务的执行。
C66x是TI公司设计的一款高性能DSP核，拥有着出色的计算能力，其产品被广泛应用于合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）图像处理[4-5]、高速数据传输[6]、雷达信号处理[7]、目标探测[8]等技术领域。本文使用66AK2H14芯片作为硬件载体，以何双宗等提出的动态重构方案[9-10]作为补充，详细介绍了上下文环境备份与恢复方案的设计思路以及具体实现过程，并做了测试以充分验证其可行性。
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符超，吴翼虎，钱宏文
（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）
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