由米歇尔Chabroux

虽然现在谈论多核似乎很平常，但它曾经是一件大事。过去，所有的cpu都是单核的(Zylog Z80、Motorola 68K、PowerPC 8xx、386等)。CPU制造商为了提供更多的功率所做的一件事就是增加频率。最终，物理定律使其更难实现，开启了多核cpu时代。

从那以后,我们的VxWorks实时操作系统引入了许多方法来利用多核cpu带来的额外计算能力。

2001年推出的风河的第一件事是对无监督的不对称多处理的支持，通常称为AMP或UAM（见图1）。使用uamp，Bootloader会带来独立的VxWorks - 基于VxWorks的应用程序，每个应用程序并排在单个核心上运行。有效地，可以将可以在单板计算机（SBC）上完成的东西增加一倍。为了增强软件/硬件组合的价值，Wind River引入了通信机制，使VxWorks实例可以“讨论”彼此。

图1：AMP配置

几年后，在2007年，介绍了对对称多处理（SMP）的支持（见图2）。SMP将使用核心远离用户的负担转移到操作系统。实际上，这是使用负载均衡器完成的。使用VxWorks，负载均衡器使用最高的基于优先级的计划程序，该计划旨在最有效地使用所有内核。

图2：SMP配置

随着CPU制造商越来越有创造性地提供更多的计算能力，超线程等概念被引入。这意味着一个核心有硬件线程的形式——通常是2个。因此，一个双核CPU提供对4个虚拟核的访问。VxWorks的负载均衡器透明地利用了这些虚拟核，使得应用程序很容易伸缩。

图3：带CPU线程的SMP配置

在最近的过去，在一些OS中引入了一种新的混合多处理概念，有时被称为绑定的多处理（BMP）。虽然在VxWorks的情况下不是新的，但由于它已经存在自版本6.6，这是一种有趣的方法。该想法是使用SMP中配置的单个操作系统，但在核心上使用亲和力“分区”线程。这种方法可以像一种监督的放大器（SAMP）的形式。

图4:BMP配置

使用VxWorks，我们使用更经典的描述来获取此方法称为亲和力。实际上，使用VxWorks，每个线程都可以配置为在特定核心上运行，或者您可以让调度程序决定。此分配称为任务的CPU亲和力。

使用SMP的默认配置通常提供最佳的整体负载平衡。但是，存在将特定任务集分配给特定CPU的情况可能是有用的。例如，如果CPU专用于处理某些数据并且没有其他工作，则缓存仍然填充了该活动所需的代码和数据。这节省了潜在的宝贵时间，用于将一个线程“移动”到另一个CPU;即使在单件芯片内也被产生，因为L1高速缓存绑定到单个CPU，如果任务迁移到不同的CPU，则必须使用新文本和数据重新填充L1。

为了进一步推动这一概念，VxWorks还支持中断CPU亲和力。在这种情况下，可以将特定的中断路由到特定的核心，使应用程序能够更多地控制它们如何利用硬件。

当我们始终尝试提供最大的灵活性时，VxWorks也会为表带来线程继承父级属性的功能（创建它们的线程）。这使得用户空间应用程序能够，因此所有的线程也可以固定到核心。

最后，为了完成图片并真正实现SMP和sAMP的混合，VxWorks也支持CPU的预订。使用CPU预留，调度程序将永远不会尝试使用线程预留的核心。这可以防止专用线程被系统中的其他线程抢占，从而进一步提高性能。

图5:SMP配置和CPU预留

如果我们不支持真正的虚拟化支持的监督放大器，我们的亲和力（没有双关语）不会完整。跟我们螺旋虚拟化平台利用我们的ARINC 653航空电子DO-178C DAL A认证平台，用户可以利用完全分离的力量在VxWorks提供的所有其他可能的选项之上。

图6：基于虚拟化的配置

如果您有任何需要用VxWorks推动多核系统的边界，我们有您需要的一切:SMP、BMP、uAMP、sAMP以及介于两者之间的一切。