臺灣博碩士論文加值系統

本論文係有關以遠端程序呼叫為基礎之分散式處理系統NIOSII端相關嵌入式軟體設計，主要研究工作包含四大部份。
第一部份為NIOSII端載入程式之設計，主要目的在於接收Linux端之ELF檔案下載至開發板中供程序導向處理器執行。
第二部份為遠端程序呼叫相關通訊協定程式之設計；經由設計了一套溝通機制，Linux端的個人電腦系統能夠透過乙太網路的連接，同時執行數個NIOSII開發板上的程序，並能預防封包遺失時所產生的系統死結之問題。
第三部份為遠端程序呼叫相關執行程式自動產生器之設計，其功能在將使用者所撰寫之系統定義檔轉換成遠端程序呼叫運作時所需執行之介面程式。
第四部份為分散式處理系統NIOSII端各種測試程式之設計與其效能之分析。
整體而言，本論文係以設計一個嵌入式分散處理系統的發展環境為主，Linux個人電腦上之使用者僅需透過乙太網路即可遠端呼叫開發板上之程序，達到分散式處理之目的。

This thesis is related to the NIOSII-based embedded software design of a remote-procedure-call-based (RPC-based) distributed processing system. The research work includes four parts.
The first part is to design a loader program for NIOSII system which is primarily used to download the ELF files from Linux-based personal computer to the procedure-oriented processors on the development board.
The second part is to design both the communication protocol and program for RPC. By designing a communication mechanism, the Linux-based personal computer can be connected to the NIOSII-based development board through Ethernet to run multiple procedures concurrently. Meanwhile, the system deadlock problem caused by packet loss can also be avoided.
The third part is about designing an automatic generator for RPC-based run-time programs. The function of the automatic generator is to transform the system definition file created by the users to the interface programs that are required to execute in the process of RPC.
The fourth part is about the design of the various testing programs which are run on the NIOSII end to analyze the performance of the distributed processing system.
On the whole, this thesis is mainly to design an environment for developing embedded distributed processing systems. Therefore, through Ethernet only, users on a Linux personal computer can call the procedures on the development board to achieve the purpose of distributed processing.

第一章 緒論
1.1 研究動機與背景
1.2 研究內容相關架構
1.3 論文組織與概觀
第二章 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端發展環境與流程
2.1 遠端程序呼叫簡介
2.2 UDP傳輸協定簡介
2.3 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端發展環境
2.3.1 Linux GCC compiler
2.3.2 NIOS II IDE
2.3.3 NIOS II GNU Compiler Tool Chain
2.3.4 嵌入式軟體之設計與自動產生
2.4 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端發展流程
2.4.1 可載入嵌入式軟體發展流程
2.4.2 可燒錄嵌入式軟體發展流程
第三章 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端相關軟體設計
3.1 RPC-base分散式處理系統之NIOSII端系統架構
3.1.1 NIOSII端系統整體架構
3.1.2 網路處理器架構
3.1.3 程序導向處理器架構
3.1.4 處理器間資料傳輸架構
3.2 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端載入程式之設計
3.2.1 ELF檔案之編譯及解析
3.2.2 封包結構與傳輸流程
3.3 RPC相關執行程式與自動產生器
3.3.1 RPC相關執行程式架構與流程
3.3.2 程序集宣告檔簡介
3.3.3 程序集輸出入宣告檔簡介
3.3.4 自動產生器之架構與流程
3.4 RPC相關通訊協定
3.4.1 RPC封包結構介紹
3.4.2 RPC相關通訊協定之傳送架構與流程
3.5 硬體驅動程式之設計與實現
3.5.1 Inline Assembly簡介
3.5.2 輸出入裝置驅動程式
3.5.3 晶片內建SRAM存取驅動程式
3.5.4 計時器驅動程式
3.6 效能解析程式之設計與實現
第四章 RPC-based分散式處理系統之NIOSII端測試與效能分析
4.1 RPC相關測試與效能分析簡介
4.2 RPC相關程序呼叫測試
4.2.1 RPC相關程序呼叫測試程式之設計
4.2.2 RPC相關程序呼叫測試之結果
4.3 RPC相關程序呼叫效能分析
第五章 結論
參考文獻

吳家豪, RPC-based演算處理器驗證系統之NIOSⅡ相關軟體設計,台灣科技大學碩士學位論文,民國九十五年。
吳家豪, RPC-based演算處理器驗證系統之Linux相關軟體設計,台灣科技大學碩士學位論文,民國九十五年。
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Sandeep.S, GCC-Inline-Assembly-HOWTO, Version 0.1 March 2003. (Available.at:http://www.ibiblio.org/gferg/ldp/GCC-Inline-Assembly-HOWTO.html).
Nios II Processor Reference Handbook, Altera Corporation, 2005.
Nios II Hardware Development Tutorial, Altera Corporation, 2005.