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部件化网络内存是网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究的一个重要的部分.单纯的软件原型或硬件原型系统分别在系统性能、稳定性、可扩展性、开发周期等方面存在不足.随着对网络内存研究的逐渐深入,迫切需要针对远程内存访问的基础软硬件一体化实验平台.
本文以构建远程内存访问系统研究平台的关键技术为主要研究内容,以对远程内存访问的精确仿真和为应用程序提供完善运行环境为目标,开展以下工作:
1.通过分析现有远程内存访问系统的软硬件实现方式的优缺点,结合对目前体系结构研究方法的趋势分析,提出了基于带嵌入式CPU的FPGA可重构芯片构建软硬件协同设计平台的技术方案.并对远程内存访问系统仿真平台(MAEP)进行了层次化的设计.
2.基于FPGA可重构芯片实现了可实时配置的远程内存控制器,使用不同的存储介质分别仿真体系结构中不同层次的内存系统,并使得对远程内存访问的仿真操作延迟能够在系统时钟周期精度上进行配置调整.将远程内存控制器加入以PowerPC为中心构建的嵌入式系统后构成了一个功能完整的仿真平台.
3.在嵌入式系统之上构建了操作系统环境并运行GNU Linux内核操作系统,设计生成了相应的硬件抽象层程序及驱动程序,将非一致性的存储资源划分到统一的地址空间中并引入了链接制导的应用程序镜像加载技术,提供非连续地址空间中应用程序细粒度部署方案.
4.通过MAEP平台不同仿真配置时对于应用程序不同部署形式的性能测试,验证和演示MAEP平台软硬件层次协同配置的正确性与灵活性.