基于多核DSP上下文環境備份與恢復方案的設計與實現*
2023年電子技術應用第8期
符超，吳翼虎，錢宏文
（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214035）
摘要： 在軟件定義計算體系架構中，DSP作為一種常用的硬件資源，勢必向虛擬化發展，以便最大化發揮其效能。提出了一種多核DSP上下文環境的備份與恢復的方案，以核0為控制核心，通過合理地內存分配以及讀寫操作，完成對其余核心在計算過程中的各狀態，如寄存器狀態、堆棧狀態、數據狀態以及程序狀態的保存與寫回，實現了其從計算任務M切換到計算任務N，待N完成后再切換回M繼續執行的功能；使用TI公司66AK2H14對方案作測試，驗證了其可行性。該方案對多核DSP硬件資源的靈活應用提供了實際的方法和經驗。
中圖分類號：TP311.1 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223423
中文引用格式： 符超，吳翼虎，錢宏文. 基于多核DSP上下文環境備份與恢復方案的設計與實現[J]. 電子技術應用，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，吳翼虎，錢宏文. 基于多核DSP上下文環境備份與恢復方案的設計與實現[J]. 電子技術應用，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
近年來，從國內外研究人員的研究成果來看，面向特定應用領域的軟件定義計算體系架構已經成為未來計算體系架構演進的重要方向[1]。軟件定義計算要求將硬件資源虛擬化，各硬件之間以軟件互連，將計算能力以異構的可重構的節點的形式提供給上層用戶，在完成定制化功能的前提下，實現系統運行效率最大化。數字信號處理器（Digital Signal Processor, DSP）作為異構計算不可或缺的一環，必將扮演越來越重要的角色。
上下文環境指的是任務計算過程中，處理器內各種寄存器，如通用寄存器、程序計數器、程序狀態字等，與任務處理有關的數據信息，處理器利用上下文環境來確定相關任務的狀態并使其繼續執行(如果任務被中斷) [2-3]。當DSP充當底層節點時，為了滿足可重構的要求，上下文環境在DSP重構時需要被妥善地備份保存，以便后續處理器利用其恢復任務的執行。
C66x是TI公司設計的一款高性能DSP核，擁有著出色的計算能力，其產品被廣泛應用于合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar, SAR）圖像處理[4-5]、高速數據傳輸[6]、雷達信號處理[7]、目標探測[8]等技術領域。本文使用66AK2H14芯片作為硬件載體，以何雙宗等提出的動態重構方案[9-10]作為補充，詳細介紹了上下文環境備份與恢復方案的設計思路以及具體實現過程，并做了測試以充分驗證其可行性。
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符超，吳翼虎，錢宏文
（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214035）
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