四個嵌入式CPU標(biāo)準(zhǔn)面臨的共同挑戰(zhàn)

四家在國防市場競爭的嵌入式計算機供應(yīng)商為嵌入式系統(tǒng)編寫了四個標(biāo)準(zhǔn)。它們是：矢量，信號和圖像處理庫（VSIPL）;實時消息傳遞接口（MPI/RT）;消息傳遞接口（MPI）;和Data Reor -

組織接口（DRI）。以下是它們是什么以及每種情況發(fā)生了什么。

VSIPL是一個專為矢量和信號處理而定制的數(shù)學(xué)庫。該庫的公共域工作站實現(xiàn)目前可從TASP COE計劃獲得。 VSIPL規(guī)范不依賴于語言;它是為C編程語言開發(fā)的。此外，雖然VSIPL包含負責(zé)設(shè)置操作的對象，但它不是面向?qū)ο蟮腁PI?，F(xiàn)在還不清楚如何在現(xiàn)代的面向?qū)ο罂蚣苤袑崿F(xiàn)相同的API，例如C ++。與此同時，用C ++編寫的現(xiàn)代基于模板的庫似乎達到了相當(dāng)?shù)男阅芩健?/p>

在所有最近的標(biāo)準(zhǔn)中，VSIPL最有可能被用戶采用，因為它的實現(xiàn)很簡單，并且與硬件和系統(tǒng)軟件的工作方式不沖突。它的問題都與性能和開銷有關(guān)，用戶可以及時學(xué)習(xí)繞過它們，或者可以在實施者的幫助下消除它們。用戶還沒有急于接受VSIPL規(guī)范，因此供應(yīng)商采用了觀望策略。

功能子集

大多數(shù)供應(yīng)商都實現(xiàn)了一小部分功能調(diào)用根據(jù)客戶的要求提供更多功能的想法。另一方面，用戶并不急于采用VSIPL，因為他們面臨困境：使用VSIPL意味著放棄經(jīng)過充分測試并經(jīng)得起時間考驗的遺留代碼。在VSIPL中重新編碼相同的數(shù)學(xué)方法在短期內(nèi)是繁瑣，昂貴和無利可圖的。

MPI/RT是一個消息傳遞庫，它在實時多處理環(huán)境中標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點之間的通信。 MPI/RT不是實時系統(tǒng)的MPI擴展，正如論壇開始創(chuàng)建新規(guī)范時所預(yù)期的那樣。與MPI不同，它是一種面向?qū)ο蟮腁PI，它基于“延遲早期綁定”的原則。這意味著必須在每個應(yīng)用程序的開頭精確定義節(jié)點之間預(yù)期通信的復(fù)雜細節(jié)，并且在進程之間交換任何數(shù)據(jù)，消息或信號之前很久。

也許所需要的是新的授予MPI/RT工作站版本的唯一目的，就像MPI一樣。不幸的是，資助機構(gòu)在啟動這種標(biāo)準(zhǔn)化和可移植性工作方面有著悠久的歷史，并且在這些項目期間沒有跟進額外的資助。因此，在MPI/RT開發(fā)工作中是否可以獲得這樣的授權(quán)是值得懷疑的。

MPI

MPI存在了大約八年，是一個較舊的消息傳遞庫，它標(biāo)準(zhǔn)化了多處理環(huán)境中節(jié)點之間的通信。嵌入式系統(tǒng)用戶可能會質(zhì)疑API的特性：

MPI提倡舊式過程編程技術(shù)，這些技術(shù)依賴于發(fā)送和接收功能來分發(fā)與數(shù)據(jù)保持獨立的數(shù)據(jù)。功能。

MPI通信基于后期綁定協(xié)議，會損害性能。在執(zhí)行發(fā)送或接收功能之前，系統(tǒng)不知道通信即將發(fā)生。在數(shù)據(jù)傳輸之后，沒有信息被保留以指示可以再次使用相同的通信線路，從而阻止系統(tǒng)優(yōu)化重復(fù)的數(shù)據(jù)移動。

MPI不是為嵌入式和實時系統(tǒng)設(shè)計的。但是，它的存在時間比任何其他便攜式軟件標(biāo)準(zhǔn)都要長，并且得到了公共工作站版本的強力支持。嵌入式系統(tǒng)供應(yīng)商采用MPI為其平臺感受到客戶的壓力，用戶經(jīng)常將其用于基準(zhǔn)測試目的。該庫的某些版本甚至已經(jīng)安裝在面向國防的實驗室中，以協(xié)助在桌面環(huán)境中進行的研究項目。但是當(dāng)談到嵌入式和實時系統(tǒng)的部署時，以及人的生命依賴于系統(tǒng)可靠性和性能的情況下，不使用MPI。

不幸的是，MPI/RT論壇無法創(chuàng)建MPI的實時擴展，這將擴展到現(xiàn)有的MPI功能，并提供錯誤處理和嵌入式應(yīng)用程序中急需的恢復(fù)過程。在目前情況下，MPI將繼續(xù)不足以用于嵌入式系統(tǒng)，MPI/RT將繼續(xù)疏遠新應(yīng)用的潛在設(shè)計者。這種情況違背了嵌入式系統(tǒng)編程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的可行性。

DRI是一個高級庫，它使用底層通信機制（如MPI或MPI/RT）在本地重新分配多維數(shù)據(jù)集在眾多處理節(jié)點中。潛在用戶可能會在以下方面質(zhì)疑此API：

DRI規(guī)范不完整，并且不清楚何時完成1.0版。初步規(guī)范仍然包含邏輯錯誤和矛盾，需要縮小其重點，而不是爭取更多的一般性。

關(guān)于DRI分配數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和底層通信機制的屬性存在未解決的問題。多維數(shù)據(jù)空間。

盡管應(yīng)用程序和底層通信協(xié)議都可以提供自己的分配機制，但仍在考慮DRI內(nèi)存分配。

MPI和MPI/RT是完全不同的，以引起人們的懷疑，即兩個API都可以支持DRI級別上顯示的相同類型的數(shù)據(jù)移動。