ЖУРНАЛ СТА 4/2014

цессоры не расширяют систему команд основного вычислителя и направлены на выполнение отдельных подпро- грамм, загружаемых в их память управ- ляющим программным модулем. Схематичноможно обозначить конфи- гурацию данного класса систем (рис. 3) следующим образом (в рамках данной статьи для краткости будем именовать гибридныйматематический сопроцессор ГСП). Математический сопроцессор в данных системах зачастуюпроектируется в соответствии с Гарвардской архитекту- рой, что обуславливает разделение в па- мяти массива данных и инструкций под- программ. Возникает резонный вопрос: как обеспечивается структурирование про- граммного обеспечения ГСП? Посколь- ку ресурс памяти у сопроцессора край- не ограничен, задача декомпозиции це- ликом ложится на плечи программиста. Подразумевается, что структуриро- ванное ПО сопроцессора должно быть разбито на небольшие подпрограммы, которые связаны между собой на уровне аргументов и возвращаемого результата. В случае математического сопроцессора подпрограммой является функция, со- ставленная в соответствии с регламен- тированным машинным языком, имею- щим однозначное представление, соот- ветствующее спецификации. Управляю- щий программный модуль должен обес- печивать возможность последователь- ного вызова подпрограмм ГСП, тем са- мым объединяя разрозненные испол- няемые единицы в единое математиче- ское обеспечение в соответствии с клас- сическими представлениями структур- ного программирования. Поддержка в ОС РВ QNX Neutrino международного стандарта POSIX и принцип безотносительности микро- ядра позволяют разработать менеджер ресурсов для гибридного сопроцессора, который предоставлял бы прикладным приложениям следующий функционал. 1. Возможность обращаться к ГСП по- средством стандартного POSIX-совме- стимого API: открытие потока данных и команд – вызов open(); чтение и за- пись данных для обработки – вызовы read()/write() и передача инструкций подпрограмм – вызов devctl(). 2. Механизм загрузки подпрограмм в память ГСП. 3. Обеспечение передачи сопроцессору массивов данных без выгрузки под- программы. 4. Запуск подпрограммы на исполнение в автономном режиме и ожидание её завершения без привлечения вычис- лительных ресурсов центрального вычислителя. 5. Получение результатов работы сопро- цессора и уведомление прикладного приложения о поступлении данных для считывания. При выполнении перечисленных условий справедливо утверждение о том, что гибридный сопроцессор рас- сматриваемого типа можно схематично представить в виде следующего про- 112 СТА 4/2014 П РОГ РАММНОЕ ОБ Е СП Е Ч Е НИЕ / СИС Т ЕМЫ Р Е АЛ Ь НОГО В Р ЕМЕ НИ www.cta.ru Рис. 3. Схематичное изображение конфигурации гибридной системы на кристалле Рис. 4. Реализация ГСП в соответствии с Гарвардской архитектурой ЦП Контроллер памяти ГСП DMA FIFO X Y Z ГСП Москва Тел.: (495) 234-0636 • Факс: (495) 234-0640 • info@prosoft.ru • www.prosoft.ru C.-Петербург Тел.: (812) 448-0444 • Факс: (812) 448-0339 • info@spb.prosoft.ru • www.prosoft.ru Мультипортовые платы последовательных интерфейсов • Форм-факторы PC/104, PC/104-Plus, PCI (SP/LP), PCIe, PCIe/104, cPCI 3U • До 8 портов RS-232/422/485 на плате • Скорость до 1,8 Mбит/с на порт, аппаратная буферизация • Гальваническая изоляция 3 кВ • Диапазон рабочих температур –40...+85°C • Многолетняя гарантия и бесплатная техническая поддержка • Готовые драйверы для ОС Windows, QNX и Linux БОЛЬШЕ КАНАЛОВ в жёстких условиях! ОФИЦИАЛЬНЫЙ ПОСТАВЩИК ПРОДУКЦИИ CONNECT TECH INC. Реклама