4,436
社区成员
发帖
与我相关
我的任务
分享关于X86体系结构下硬件和多核并行OS的问题，高手请进！
这个问题有点复杂，怕描述不清楚，请各位前辈耐心看完
在一台4核的机器上，同时运行两个操作系统，一个是Windows，一个是XXX（类Linux操作系统，部分代码来自Linux，部分代码重写），这两个系统分别使用两个核和不同区段的内存，互不干扰，完全并行运行，双方完全对对方透明。
现在要在XXX操作系统上使用APIC中断模式，Local APIC的设置没问题，因为每一个核都自带一个，互不干扰，然而IO APIC的设置则出现问题了，经过这些天的测试和试验，有以下情况和疑问：
1.在Windows和XXX都启动之后，在XXX操作系统中尝试访问基址FEC00000的IO APIC MMIO的寄存器，XXX操作系统则会触发异常，为什么不能访问这段内存呢？（XXX操作系统中建立了这段内存的段描述符和页表的，对于映射到RAM的内存地址，其中定义了一些Windows和XXX共享的区段用于进行通信和交互，Windows和XXX并发的访问，是不存在问题的，而且他们之间也没有任何同步机制，总线仲裁会串行化CPU核的总线请求）
2.在Windows启动之前（启动顺序是先启动XXX操作系统，然后再启动Windows），在XXX的初始化代码中访问IO APIC内存映射的寄存器，可以进行读写，但是读写的内容完全不对，经过实验验证，发现这段内存地址没有被映射到IO APIC的IOREGSEL和IOREGWIN两个寄存器上，按理说IO APIC的MMIO寄存器是硬布线映射的，为什么会出现这种情况？
在一台4核的机器上，同时运行两个操作系统，一个是Windows，一个是XXX（类Linux操作系统，部分代码来自Linux，部分代码重写），这两个系统分别使用两个核和不同区段的内存，互不干扰，完全并行运行，双方完全对对方透明。
现在要在XXX操作系统上使用APIC中断模式，Local APIC的设置没问题，因为每一个核都自带一个，互不干扰，然而IO APIC的设置则出现问题了，经过这些天的测试和试验，有以下情况和疑问：
1.在Windows和XXX都启动之后，在XXX操作系统中尝试访问基址FEC00000的IO APIC MMIO的寄存器，XXX操作系统则会触发异常，为什么不能访问这段内存呢？（XXX操作系统中建立了这段内存的段描述符和页表的，对于映射到RAM的内存地址，其中定义了一些Windows和XXX共享的区段用于进行通信和交互，Windows和XXX并发的访问，是不存在问题的，而且他们之间也没有任何同步机制，总线仲裁会串行化CPU核的总线请求）
2.在Windows启动之前（启动顺序是先启动XXX操作系统，然后再启动Windows），在XXX的初始化代码中访问IO APIC内存映射的寄存器，可以进行读写，但是读写的内容完全不对，经过实验验证，发现这段内存地址没有被映射到IO APIC的IOREGSEL和IOREGWIN两个寄存器上，按理说IO APIC的MMIO寄存器是硬布线映射的，为什么会出现这种情况？
...全文
请发表友善的回复…
发表回复
JiMoKuangXiangQu 2013-09-23
- 打赏
- 举报
学习学习了！
侯雨生 2013-07-29
- 打赏
- 举报
很深奥，看不大明白。
jerry_zhang99 2013-06-27
- 打赏
- 举报
很深奥啊，求求大哥给点分吧，没有分下载了
ervinewang 2012-12-02
- 打赏
- 举报
理论上总线仲裁（interconnect）会串行化总线操作，而不需要同步机制。况且，interconnect很可能是128位总线宽度的。
你是否愿意在XXX OS中，在User Space访问/dev/mem，来访问0xFEC00000，而不是在内核中更底层的方式读取。
superwiles 2012-12-01
- 打赏
- 举报
还是加一个 hypervisor 否则IO 会有很多问题，
curious_cat 2012-11-08
- 打赏
- 举报
RTX, INTime等Windows下的实时系统组件的本质是将需要实时运行的应用程序放在ring0层，也就是驱动程序里面的IRQ级别，这样就可以不受win32下面的应用程序（ring3）影响，在目前的主流处理器上，任务周期可以达到几十微妙的级别；
这种方式会带来不便之处：
实时部分的应用程序调试复杂，无法单步调试；
无法使用windows上的同步机制；
和win32应用程序同步比较复杂，需要自定义同步机制（一般在共享内存中实现）；
无法直接使用浮点运算（这对机器人控制之类的应用非常关键）；
这种方法我在很多年前已使用到我们的产品中了，只是没有做成标准的RTOS而已；透漏一下数据，在intel D525 +windows Xp下，做一路PID和和速度规划，周期可以达到100微妙，Jitter不会超过10微妙。
yjukh 2012-09-14
- 打赏
- 举报
RTX是目前共认的最可靠、最易用的WINDOWS下的实时解决方案
军工单位做仿真现在也用这个，所以前面我贴了一个他们的构架图，希望你们参考它的结构。
RTX要好几万刀，我一直希望国内有人做成它这样的功能，但一直没找到，唯一做出来的也就是国防科大，但也很贵。
希望你们这个开发成功，给大家一个借鉴。
这篇论文不错：
http://download.csdn.net/detail/yjukh/4570684
军工单位做仿真现在也用这个，所以前面我贴了一个他们的构架图，希望你们参考它的结构。
RTX要好几万刀，我一直希望国内有人做成它这样的功能，但一直没找到，唯一做出来的也就是国防科大，但也很贵。
希望你们这个开发成功，给大家一个借鉴。
这篇论文不错：
http://download.csdn.net/detail/yjukh/4570684
xxxqqq5 2012-09-06
- 打赏
- 举报
虽不懂，但觉厉
LLR104 2012-09-04
- 打赏
- 举报
学习了，不是很明白
日立奔腾浪潮微软松下联想 2012-09-04
- 打赏
- 举报
[Quote=引用 35 楼 的回复:]
我所在的这家公司是外企，研制引线框架、芯片封装等的自动化设备的，设备上的自动化控制程序需要很高的实时性，这个系统也是为了节约成本而这么做。。。。
[/Quote]
“设备上的自动化控制程序”还用windows？
我所在的这家公司是外企，研制引线框架、芯片封装等的自动化设备的，设备上的自动化控制程序需要很高的实时性，这个系统也是为了节约成本而这么做。。。。
[/Quote]
“设备上的自动化控制程序”还用windows？
吾为男子 2012-09-04
- 打赏
- 举报
[Quote=引用 34 楼 的回复:]
楼主可否说一下你们公司所属的行业和使用该方案的产品的类型。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继……
[/Quote]
我新发了一个帖子，在Windows启动之后，在XXX操作系统中尝试访问Chipset Configuration Registers中的OIC寄存器发生缺页异常，地址映射是肯定没有问题的，前辈有空帮忙看看这个帖子吧
http://topic.csdn.net/u/20120904/11/c7c1308f-3c5f-418e-b3f7-f377ec65c927.html
楼主可否说一下你们公司所属的行业和使用该方案的产品的类型。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继……
[/Quote]
我新发了一个帖子，在Windows启动之后，在XXX操作系统中尝试访问Chipset Configuration Registers中的OIC寄存器发生缺页异常，地址映射是肯定没有问题的，前辈有空帮忙看看这个帖子吧
http://topic.csdn.net/u/20120904/11/c7c1308f-3c5f-418e-b3f7-f377ec65c927.html
吾为男子 2012-09-04
- 打赏
- 举报
[Quote=引用 34 楼 的回复:]
楼主可否说一下你们公司所属的行业和使用该方案的产品的类型。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继……
[/Quote]
我所在的这家公司是外企，研制引线框架、芯片封装等的自动化设备的，设备上的自动化控制程序需要很高的实时性，这个系统也是为了节约成本而这么做。。。。
楼主可否说一下你们公司所属的行业和使用该方案的产品的类型。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继……
[/Quote]
我所在的这家公司是外企，研制引线框架、芯片封装等的自动化设备的，设备上的自动化控制程序需要很高的实时性，这个系统也是为了节约成本而这么做。。。。
lcgkm 2012-09-04
- 打赏
- 举报
TEE?
一个并行的安全运行环境，使得可信任程序运行在独立的环境中。
这是个大趋势吧
一个并行的安全运行环境，使得可信任程序运行在独立的环境中。
这是个大趋势吧
吾为男子 2012-09-03
- 打赏
- 举报
[Quote=引用 22 楼 的回复:]
帮你在内核版置顶。
主题比较深入，希望高手参与。
另外，楼主适当地贴些源代码，软件环境，有助于分析解决问题。
[/Quote]
谢谢
帮你在内核版置顶。
主题比较深入，希望高手参与。
另外，楼主适当地贴些源代码，软件环境，有助于分析解决问题。
[/Quote]
谢谢
dongdapeng110 2012-09-03
- 打赏
- 举报
不小心发重了，版主帮忙删一个吧。
多谢。
多谢。
dongdapeng110 2012-09-03
- 打赏
- 举报
以前在单核PC机上做过类似的多系统并存的工作，windows系统加上自己开发的一个简单的实时操作系统。
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自己的存在。
以RTX为例，windows作为主系统，其需要做的就是在启动配置中将CPU的一个核空闲出来。RTX则是作为windows的一个设备驱动程序而存在，在初始化时，将空闲的CPU核启动，作为专属于RTX自己的CPU，然后再向windows申请一块内存，作为自己的专属内存，至于外部设备，不知道他是怎么实现的（RTX有实时TCP/IP功能，这肯定需要和windows共用网卡），但是，其在实现的过程中，必须要保证不能让windows感知到RTX的存在。
2、我不知道你所说的XXX系统到底是什么，但不管是什么系统，你都必须保证你清楚的知道这个系统中的每一行代码都是干什么的，必须对其100%的了解。否则，随便的一个什么小问题，你都无从下手，而这种小问题，基本上是不可避免的。
3、根据你所说的方案，还有一个问题，就是调试。没有好的调试支持，你的系统即是运行稳定了，使用起来也不会太好。而这么复杂的系统，想把调试功能做好，也是很困难的。RTX是利用了VS2005的调试器，对其进行了扩展。而这种方式，对于国内的一般公司来说，都是做不到的。
4、你说你们公司用这种方案已经好几年了，你们用了几年的方案是什么样的？
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自己的存在。
以RTX为例，windows作为主系统，其需要做的就是在启动配置中将CPU的一个核空闲出来。RTX则是作为windows的一个设备驱动程序而存在，在初始化时，将空闲的CPU核启动，作为专属于RTX自己的CPU，然后再向windows申请一块内存，作为自己的专属内存，至于外部设备，不知道他是怎么实现的（RTX有实时TCP/IP功能，这肯定需要和windows共用网卡），但是，其在实现的过程中，必须要保证不能让windows感知到RTX的存在。
2、我不知道你所说的XXX系统到底是什么，但不管是什么系统，你都必须保证你清楚的知道这个系统中的每一行代码都是干什么的，必须对其100%的了解。否则，随便的一个什么小问题，你都无从下手，而这种小问题，基本上是不可避免的。
3、根据你所说的方案，还有一个问题，就是调试。没有好的调试支持，你的系统即是运行稳定了，使用起来也不会太好。而这么复杂的系统，想把调试功能做好，也是很困难的。RTX是利用了VS2005的调试器，对其进行了扩展。而这种方式，对于国内的一般公司来说，都是做不到的。
4、你说你们公司用这种方案已经好几年了，你们用了几年的方案是什么样的？
dongdapeng110 2012-09-03
- 打赏
- 举报
以前在单核PC机上做过类似的多系统并存的工作，windows系统加上自己开发的一个简单的实时操作系统。
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自己的存在。
以RTX为例，windows作为主系统，其需要做的就是在启动配置中将CPU的一个核空闲出来。RTX则是作为windows的一个设备驱动程序而存在，在初始化时，将空闲的CPU核启动，作为专属于RTX自己的CPU，然后再向windows申请一块内存，作为自己的专属内存，至于外部设备，不知道他是怎么实现的（RTX有实时TCP/IP功能，这肯定需要和windows共用网卡），但是，其在实现的过程中，必须要保证不能让windows感知到RTX的存在。
2、我不知道你所说的XXX系统到底是什么，但不管是什么系统，你都必须保证你清楚的知道这个系统中的每一行代码都是干什么的，必须对其100%的了解。否则，随便的一个什么小问题，你都无从下手，而这种小问题，基本上是不可避免的。
3、根据你所说的方案，还有一个问题，就是调试。没有好的调试支持，你的系统即是运行稳定了，使用起来也不会太好。而这么复杂的系统，想把调试功能做好，也是很困难的。RTX是利用了VS2005的调试器，对其进行了扩展。而这种方式，对于国内的一般公司来说，都是做不到的。
4、你说你们公司用这种方案已经好几年了，你们用了几年的方案是什么样的？
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自己的存在。
以RTX为例，windows作为主系统，其需要做的就是在启动配置中将CPU的一个核空闲出来。RTX则是作为windows的一个设备驱动程序而存在，在初始化时，将空闲的CPU核启动，作为专属于RTX自己的CPU，然后再向windows申请一块内存，作为自己的专属内存，至于外部设备，不知道他是怎么实现的（RTX有实时TCP/IP功能，这肯定需要和windows共用网卡），但是，其在实现的过程中，必须要保证不能让windows感知到RTX的存在。
2、我不知道你所说的XXX系统到底是什么，但不管是什么系统，你都必须保证你清楚的知道这个系统中的每一行代码都是干什么的，必须对其100%的了解。否则，随便的一个什么小问题，你都无从下手，而这种小问题，基本上是不可避免的。
3、根据你所说的方案，还有一个问题，就是调试。没有好的调试支持，你的系统即是运行稳定了，使用起来也不会太好。而这么复杂的系统，想把调试功能做好，也是很困难的。RTX是利用了VS2005的调试器，对其进行了扩展。而这种方式，对于国内的一般公司来说，都是做不到的。
4、你说你们公司用这种方案已经好几年了，你们用了几年的方案是什么样的？
dongdapeng110 2012-09-03
- 打赏
- 举报
楼主可否说一下你们公司所属的行业和使用该方案的产品的类型。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继续开发了。
有时间大家多交流。
做这方面的工作有几年了，也一直很关注各方面的动态。没听说过国内有哪家公司有过这方面的应用，所以很是好奇。
这种基于通用操作系统的实时扩展。在windows平台上，只有美国的几家公司在做。这种东西应用场合不多，而技术门槛用很高，所以做的人还真不是太多。而在linux平台，RTLinux和RTAI都已经几年没有更新了。估计是停止继续开发了。
有时间大家多交流。
日立奔腾浪潮微软松下联想 2012-09-03
- 打赏
- 举报
你说你们公司用这种方案已经好几年了，你们用了几年的方案是什么样的？:)
吾为男子 2012-09-03
- 打赏
- 举报
[Quote=引用 29 楼 的回复:]
以前在单核PC机上做过类似的多系统并存的工作，windows系统加上自己开发的一个简单的实时操作系统。
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自……
[/Quote]
谢谢你的回复，你的意见很有启发性啊，启动时保留一个核出来，使用WIndows下的驱动程序来初始化这个核并且加载用户程序到该核运行，这样做要比我们现在这样简单得多，而且IO设备的控制问题也完全不是问题了
以前在单核PC机上做过类似的多系统并存的工作，windows系统加上自己开发的一个简单的实时操作系统。
根据你的描述，有些想法，大家一起探讨一下。
1、你说你们的做法是先启动XXX系统，然后再启动windows，二者平等共存。
目前成熟的该类方案似乎都不是这样的，两个系统间都是有主次的。主系统正常执行时，感知不到次系统的存在。而次系统要做的则是在自己正常执行的同时，让主系统感觉不到自……
[/Quote]
谢谢你的回复，你的意见很有启发性啊，启动时保留一个核出来，使用WIndows下的驱动程序来初始化这个核并且加载用户程序到该核运行，这样做要比我们现在这样简单得多，而且IO设备的控制问题也完全不是问题了
加载更多回复（22）
