KiT#71(6) web qxd

раздел статьи.
Модели программирования 
двухъядерных процессоров
Двухъядерные процессоры по внутренней
организации можно разделить на две катего-
рии — симметричные и асимметричные.
В асимметричных процессорах архитектуры
ядер различаются: они имеют разные набо-
ры команд, работают зачастую на разных так-
товых частотах, имеют разные системы па-
мяти и т. д. Основное достоинство асиммет-
ричных процессоров заключается в том, что
каждое из ядер в них, как правило, оптими-
зировано под решение конкретного набора
задач. Например, одно ядро может эффек-
тивно выполнять задачи управления, харак-
терные для микроконтроллеров, а второе —
интенсивные арифметические вычисления.
В симметричных процессорах, к которым от-
носится и ADSP BF561, ядра имеют одинако-
вую архитектуру. Такая организация имеет
свои преимущества. Во-первых, при написа-
нии программного обеспечения для симме-
тричных процессоров не требуется примене-
ния двух разных наборов средств програм-
мирования. Во-вторых, в симметричных
процессорах по сравнению с асимметричны-
ми гораздо проще перераспределять вычис-
лительную нагрузку между двумя ядрами,
то есть если вычислительных мощностей од-
ного ядра недостаточно для выполнения по-
ставленной задачи, часть операций может
быть переложена на другое ядро. И, наконец,
симметричные процессоры дают программи-
сту большую свободу действий, поскольку
они поддерживают большее число моделей
программирования, чем асимметричные про-
цессоры. 
Единственная модель программирования,
которая эффективно поддерживается асим-
метричными процессорами — это гетероген-
ная модель. В этой модели ядра процессора
выполняют независимые, зачастую непересе-
кающиеся задачи. Фактически они играют
здесь роль автономных процессоров, которые
общаются между собой посредством тех или
иных механизмов взаимодействия. Напри-
мер, одно ядро может принимать через сете-
вой интерфейс пакеты данных и передавать
их на обработку другому ядру, занимаясь
только поддержкой сетевых протоколов, об-
щими задачами управления и организацией
вывода информации в доступной для поль-
зователя форме. Симметричные процессоры
также поддерживают эту модель программи-
рования, причем архитектура процессора
ADSP BF561 дает здесь ряд преимуществ, по-
скольку он одинаково хорошо справляется как
с задачами управления, так и с задачами циф-
ровой обработки сигналов. Пример построе-
ния сетевой системы обработки видеоизобра-
жений на базе процессора ADSP BF561 с ис-
пользованием описанного подхода показан
на рис. 3. Достоинством гетерогенной модели
является возможность параллельной разра-
ботки ПО двумя командами разработчиков,
каждая из которых отвечает за реализацию ал-
горитмов, выполняемых на каком-то одном
из ядер. Также при использовании гетероген-
ной модели упрощается процесс отладки и те-
стирования, поскольку изменение програм-
мы, выполняемой одним из ядер, во многих
случаях никак не отражается на программе,
выполняемой другим ядром. Недостаток
этой модели программирования заключает-
ся в сложности перераспределения вычисли-
тельной нагрузки между ядрами.
Помимо гетерогенной модели программи-
рования симметричные процессоры поддер-
живают еще несколько моделей программи-
рования: гомогенную модель, модель «веду-
щий — ведомый» и конвейерную модель.
Рассмотрим каждую из них более подробно.
В гомогенной модели оба ядра выполняют
одну и ту же программу, но обрабатывают