基于BM3803的操作系统移植和应用研究

BM3803是基于SPARC V8体系结构的国产化嵌入式处理器,具有功能强、抗辐照、高可靠、可扩展性好和低功耗等特点,可用于板上嵌入式实时计算机系统,能适合多种航天应用功能及性能要求。在BM3803上移植操作系统可以使应用工程软件人员从硬件平台相关的繁琐设计中解放出来,专注于具体的应用软件开发研究。介绍了在BM3803处理器上移植μC/OS-Ⅱ操作系统所开展工作,分析了SPARC V8体系架构中寄存器的特点,结合μC/OS-Ⅱ操作系统的移植需求,给出了μC/OS-Ⅱ操作系统在BM3803上的移植方法,经测试表明该移植方法合理正确,为应用程序的开发和使用创造了条件。

星载计算机可重配平台设计

对Tcl/Tk语言的代码可重用特性在可重配置平台上的应用进行研究,讨论星载计算机可重配置特性的机理,并详细介绍这种面向用户的脱离底层代码操作的重配置平台的搭建步骤和代码实现,并给出该方案在一款星载数据处理系统可重配置设计上的应用结果.

基于SIMD的Square Root函数高性能实现与优化

在计算机图形学、积分计算和神经网络等应用场景中,平方根函数的高性能实现在构建处理器的基础软件生态中起到了十分重要的作用。随着ARM架构处理器得到广泛的使用,研究ARM架构下的函数快速算法实现变得更加关键。当前大量处理器都采用了SIMD架构,所以,研究基于SIMD实现高性能函数计算方法具有重要的研究意义和发展前景。因此,对平方根函数进行了高性能的实现与优化。通过分析IEEE 754标准的浮点数在内存中的存储格式,设计了高效的平方根函数算法;然后通过结合平方根倒数和泰勒公式算法,进一步提高了算法精度;最后通过SIMD优化进一步提升了算法性能。实验结果表明,在满足精度的前提下,相比于libm算法库,实现的平方根函数的,性能提高了约7倍,相比于ARM V8提供的计算平方根的指令在性能上提高了约3倍。

基于SIMD的三角函数高性能实现与优化

作为基本的数学运算,三角函数的高性能实现对构建处理器的基础软件生态具有重要意义,特别是当前处理器都采用了SIMD架构,基于SIMD实现高性能三角函数具有重要的研究意义和应用价值。对此,文中采用数值分析的方法,对5个常用的三角函数sin,cos,tan,atan,atan2进行了高性能的实现与优化。首先通过分析浮点数IEEE754标准,设计了高效的三角函数算法;然后通过多项式逼近算法中的泰勒公式、帕德近似及雷米兹算法提升了算法精度;最后利用指令流水线与SIMD优化进一步提升了算法性能。实验结果表明,在满足精度的前提下,所实现的三角函数,相较于libm算法库和ARM;算法库,在ARM V8计算平台上都获得了较大的性能提升,其中相比libm算法库有1.77~6.26倍的时间性能提升,相比ARM;算法库有1.34~1.5倍的时间性能提升。