基于龙芯3A平台PMON中的网卡驱动设计与实现

龙芯3A平台采用PMON作为其基本输入输出系统(BIOS),为了在PMON中实现通过网络加载操作系统镜像的功能,设计实现了PMON下的W82574网卡驱动;由于PMON采用查询代替中断,没有所谓中断处理程序;在网卡驱动设计时,对初始化、数据发送和接收两部分作出相应处理,并介绍了PMON下网卡驱动的配置编译过程;通过测试,该PMON的网络性能具有丢包率低、响应速度快的特点,并且能够支持网络加载VxWorks和Linux操作系统,最终实现了网络性能稳定、功能完善、可靠性高的基于龙芯3A平台的BIOS。     

KD-50-I中的无盘启动技术、文件系统架构及BLAS库优化

KD-50-I是第一台采用国产龙芯2F CPU的万亿次高性能计算机.在KD-50-I中,所有的计算单元采用无盘结构,启动时需要通过网络从服务器上下载内核并启动之.为达到该目的,需要修改龙芯的BIOS程序(龙芯使用的BIOS基于一款经过修改的叫做PMON的开源软件)以使之在完成系统初始化工作之后,自动完成下栽内核并启动等工作.为此我们为PMON开发了RTL8169千兆以太网卡驱动程序,并修改了其初始化流程.本文介绍PMON中RTL8169网卡驱动程序的实现情况,利用tftp协议实现网络启动的情况,KD-50-I中的文件系统架构以及KD-50-I上的BLAS库优化情况等.     

基于PMON的龙芯BIOS初始化及VGABIOS模拟器

阐述基于PMON扩展后的龙芯基本输入输出系统（BIOS）的初始化流程以及ATI显卡BIOS的模拟器原理,针对自检过程中PC!设备的初始化、视频图形阵列（VGA）BIOS模拟器以及北桥的地址空间分配等关键性问题,给出相应的解决办法。经过调试和测试,扩展后的龙芯BIOS已在基于龙芯2E处理器的主板上可靠运行,能稳定加载为龙芯2E移植的LinuxDebian操作系统内核。     

面向龙芯平台的Android系统移植研究

在分析Android系统与龙芯平台架构的基础上,针对软硬件适配、虚拟机优化、编译器移植等关键技术进行了深入研究。在充分保持龙芯处理器性能的基础上,对Android系统源码进行了优化修改,实现了在龙芯平台完整运行Android Gingerbread系统,同时对移植系统中的Dalvik虚拟机的性能优化进行了测试验证。为其他版本Android系统在面向龙芯平台的移植方面提供了重要参考,具有很大应用价值。     

基于龙芯3A3000与中标麒麟操作系统的PXI设备驱动设计

针对国产龙芯平台搭载中标麒麟操作系统的软硬件环境,分析了Linux下PXI设备驱动的基本框架、关键数据结构和加载方式,详细分析了PXI设备初始化、数据读写、设备控制、中断处理等典型的PXI设备驱动模块,讨论了Linux下PXI设备驱动的设计过程,并在驱动设计过程中依照仪器软件结构向应用层提供了驱动的使用接口,简化了应用层软件设计,为基于龙芯平台和中标麒麟系统的PXI仪器软件开发提供了较好的应用案例。实际验证结果表明：在测试控制领域,“龙芯平台+中标麒麟”的组合成功地把开源软件和PXI硬件结合在一起,北京航天测控公司在国内率先建立了自主可控的PXI通用测试平台。     

龙芯3A体系架构下WiFi模块的设计与实现

为提高军用国产计算机的移动计算能力,提出一种在龙芯3A体系架构下WiFi模块的软硬件设计方法;在硬件设计部分,该WiFi模块围绕AR9285芯片展开设计,通过PCI-E总线与北桥进行连接;在软件设计部分,通过在PMON中添加WiFi模块驱动,实现初始化、数据发送和接收等功能;验证结果表明,移动计算机能够通过WiFi模块远程加载操作系统内核,无线网络数据响应时间约为1.5ms。     

基于龙芯平台的EBoot设计与实现

在龙芯平台上支持WindowsCE,对于龙芯处理器在更广泛领域的产业化应用具有重要意义。基于龙芯2E开发平台,设计一个具有可移植性的WindowsCE的EBoot基本架构,并最终实现WindowsCE的EBoot。实验结果表明,该方案在功能和稳定性上满足WindowsCE的要求。     

基于龙芯2F的智能1553B节点设计与实现

基于龙芯2F的的智能1553B节点用于对1553B总线上传来的数据进行解算并提供高分辨率显示输出。该节点通过1553B总线与外界接口,在硬件设计上采用国产高性能微处理器龙芯2F来进行解算,使用VolariV2芯片搭配8M64-bitDDRSDRAM来支撑1600×1200×32@70NI的显示模式,软件系统设计上使用VxWorks系统,并对PMON作优化设计来缩短系统启动时间。     

μC/OS在龙芯处理器上的移植及性能分析

在以国产CPU龙芯2E为核心的PC104 Plus处理器模块上移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II,对其实时性能进行评价。阐述处理器相关函数的编写及与PMON的整合等关键技术,讨论系统实时性能评价的一般方法,包括Rhealstone方法、进程分派延迟时间法和三维表示法等。在此基础上选择Rhealstone方法中的2个指标对整个系统的实时性能进行分析。实验结果表明,系统的实时性能可满足一般实时系统的需求。     

可信嵌入式龙芯启动加载程序tPMON的设计

可信计算以加密算法为基础,以 TPM 模块为核心,对计算机系统从启动到应用,进行完整性测量、存储和报告.对基于流行的 PMON 启动加载程序进行了研究,为基于龙芯 CPU 的电脑设计了一个轻量型可信启动加载程序tPMON(trustedPMON),并在软件 TPM 模拟器上进行了实验.tPMON 除了测量本身的完整性外,还可以对随后载入的操作系统内核进行完整性测量,对于国产龙芯处理器应用于可信计算领域有很好的指导意义.     

基于龙芯3A+2H的火控计算机系统设计

结合国产化工程实践需要,介绍了一种新型的基于龙芯3A+2H的火控计算机系统的设计思路与方法,该计算机主要应用于火力控制系统。详述了计算机系统的硬件组成,对高速信号进行了完整性分析,介绍了PMON的启动流程、国产麒麟Linux操作系统内核的移植。经实验证明该系统能满足军用系统的高安全性和可靠性,并且有良好的实时性和实用性的特点。     

基于龙芯平台的J-Link协议移植实现

介绍目前在嵌入式系统中广泛应用的仿真器J-Link和龙芯处理器,论述J-Link协议在龙芯平台上的移植实现过程,给出移植过程中的关键步骤,即J-Link的初始化、EJTAG控制数据的组织、J-Link的协议封装、数据对齐以及USB协议使用,在龙芯平台上可成功实现移植过程。实验结果表明,与现有方法相比,使用移植后的J-Link仿真器进行EJTAG在线烧写Flash,烧写的速度及系统稳定性提高明显。     

基于龙芯1E1F航天应用平台与VxWorks系统的VxBus型驱动设计

分析了VxWorks系统中VxBus型驱动的组成和一般设计过程,对串口、时钟等VxWorks系统自带VxBus型驱动的设备进行了配置,对龙芯1E芯片的中断控制器驱动进行了分层设计,在VxWorks原有的MIPS中断控制器驱动基础上,增加了专门针对龙芯1E和龙芯1F的中断控制器驱动,并且3个中断控制器驱动通过设备配置文件相互关联,实现了中断服务程序的嵌套调用。对龙芯1F接口芯片上的智能1553B功能单独设计了一个VxBus型驱动,并通过设计驱动方法的方式向应用层提供了驱动的使用接口,屏蔽了底层硬件细节,简化了应用层的设计。实验结果表明在龙芯1E1F航天应用平台上进行VxBus型驱动设计使得软件结构更加清晰,系统移植的难度大大降低,并且简化了应用层软件设计,对航天领域基于龙芯和Vxworks系统的开发设计具有较高的参考价值。     

基于ACE的龙芯电子书包系统服务器设计和实现

提出一种基于ACE的"龙芯电子书包"系统服务器,包括框架底层和逻辑处理层,方便将框架底层移植到服务器系统上并增强稳定性,最后用测试证明该方法能提高服务器的性能。     

基于龙芯SIMD技术的AES加解密优化

高级加密标准AES是Linux系统中安全网络协议采用的主流的加解密算法。该文通过分析AES加解密算法,结合龙芯平台的体系结构特征,提出基于多媒体指令扩展（SIMD技术）优化AES性能的方法。优化前后的安全文件传输协议Sftp（AES加解密）数据传输结果表明,龙芯SIMD技术优化AES算法减少了加解密时间,有效地提高了Sftp的网络传输速率。     

Dalvik虚拟机在龙芯平台上的移植与实现

在分析Dalvik虚拟机的结构和运行机制的基础上,针对龙芯处理器平台,研究移植Dalvik虚拟机的关键技术,描述Dalvik解释器的执行流程与方法调用过程中解释器栈帧的作用,实现可以完整运行Android系统的龙芯Dalvik虚拟机。对移植后的Dalvik虚拟机进行性能分析,并给出后续优化方案。     

基于自主可控平台的机旁监控系统的研制

在武器电子装备对信息安全自主可控的需求背景下,研制了一套基于国产化平台的船用机旁监控系统;根据系统的功能需求和通信接口要求,进行了系统需求分析,提出了基于龙芯处理器和中标麒麟操作系统的监控系统构造方案,阐述了国产化硬件设计原理、系统软件框架、接口驱动开发流程,QT界面设计方法,实现了四路CAN通信总计每秒3 600帧,以太网采集的1O点数达到1 400点,符合自主可控要求的国产化监控系统,而且监控系统软件具备跨平台的可移植性、可复用性和可扩展性;通过实验结果进行分析,该监测系统具有数据通信冗余可靠、界面及后台任务执行效率高,工作稳定,环境适应性满足实际电子装备工程要求,提高的数据采集与监视控制系统自主可控性,对自主可控系统设计运行具有推广应用的价值.     

并行文件系统管理工具的设计与实现

通过对常用并行文件系统体系结构的分析，提出了一种适用于某一大类并行文件系统的管理框架。以该管理框架为基础，实现了PVFS并行文件系统的管理工具，并为用户提供了单一映像的管理控制台。功能测试结果表明，该管理工具的引入降低了并行文件系统管理的复杂性。