陈 彬

(南京国电南自电网自动化有限公司,南京 211153)

随着摩尔定律的终结,多核处理器和并行计算得到大量关注,多核并行计算技术因为能充分利用当前计算机系统的计算能力,同时降低成本和功耗[1–3],提升产品竞争力,是当前的热点应用技术.但目前多核处理器较少应用于实时系统,这是因为实时系统要求任务的执行时间不能超过截止期,而相对于单核处理器而言,多核处理器在访问硬件共享资源(如Cache、内部互联总线、内存等)时产生竞争干扰,很难获得任务安全、准确的最坏情况执行时间,这就要求处理器体系结构设计能给出确定性的实时性预估结果[4].

微机保护测控装置是对电力系统内一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备[5],其中电气量采集分析、保护控制信号响应等功能有硬实时性要求,而屏幕显示、键盘输入、打印、网络通信等功能对实时性要求不高,但希望软件功能丰富,硬件覆盖全面[6,7].为满足这些需求,微机保护测控装置多采用分布式多板卡多处理器硬件设计方案[8–10],使用不同的板卡或处理器来分别执行实时任务和非实时任务.这种分布式硬件方案可扩展性高,实时功能和非实时功能的隔离性好,但是系统方案复杂,软件开发难度大,设备功耗大,成本高.而多核处理器的出现,通过非对称多处理(Asymmetric MultiProcessing,AMP),在一个或多个处理器核心上运行通用操作系统,如Linux,获得完善的硬件生态支持和丰富功能,在另外一……