80 KB 雖然小，不能存儲完整的視頻幀，但 TI 通過模擬檢測認為，這樣的存儲量足夠為 H.264與其它視頻處理算法提供最佳的面積/性能綜合比。

DSP 通過直接存儲器存取 (DMA) 控制器為該存儲器提供數據，這種控制器還可用于內外部存儲器之間高效傳輸數據子塊，而不會占用處理器內核的周期操作(見以下圖 1)。

圖 1. DSP 處理器采用DMA 硬件將外部存儲器中較小的視頻幀子塊傳輸到內部存儲器中，以供 DSP內核進行處理。

圖1. DSP 處理器采用 DMA 硬件將外部存儲器中較小的視頻幀子塊傳輸到內部存儲器中，以供 DSP內核進行處理。

從整體系統的角度來說，這種方法可提供幾乎相當于具有整個視頻緩沖器的芯片所提供的性能，但成本卻非常低。不過，為了實現這樣的高性能，就需要應用、操作系統以及底層存儲器與 DMA 硬件之間的緊密配合。

首先，應用必須能夠區別快速內部存儲器與大容量外部存儲器。其次，應用必須能夠執行許多時間精確的小型 DMA 操作。由于訪問 DMA 時發生的所有時延在 DMA 訪問每個視頻幀時都會放大數百倍乃至數千倍，因而在 Linux 驅動程序模型內高效實現 DMA 操作雖非不可能，但也極為困難。

這種方法的實際實施可通過 DSP/BIOS 完成，并提供原生 API 來實現應用對內外部存儲器的請求，同時也使應用可直接訪問 DMA 寄存器，不會產生環境交換損失。

兩種操作系統的優勢結合

盡管眾多多媒體應用的大部分處理器周期操作都用來進行信號處理，但能滿足消費需求的產品同時還必須執行許多更高級的功能，如用戶界面、顯示功能、網絡以及文件處理等。

由于上述特性對時間要求不高，因此無需精確控制 DSP/BIOS。這時，Linux驅動程序模型所提供的資源提取功能就可更好地提高靈活性，縮短開發時間，更不用說可獲得 Linux 社區豐富的開源應用代碼支持了。

可使 Linux 與 DSP BIOS 操作系統同時運行在同一設備上的解決方案，就是需要使用虛擬程序 (virtualizer) 為系統開發或集成人員提供這兩種操作系統的優勢(見圖 2)。

圖 2. Linux 和 DSP/BIOS 同時運行在 DM643x DSP 器件上

虛擬程序作為快速、可預測的交換機可在 Linux 與 DSP/BIOS 操作系統之間實現 DSP 資源。當接收到中斷時對 DSP/BIOS 操作系統環境做出推測性交換，從而確保 DSP/BIOS 線程的最佳性能。

如果新到達的中斷對應于 DSP/BIOS 環境中已識別的事件，那么將在已經加載且準備運行的 DSP/BIOS 環境中對其進行處理。

在虛擬程序支持 DSP/BIOS 的同時，應用可直接訪問所需的系統資源，且不會影響(掛起)Linux 環境中保持的用戶與內核空間。

一旦應用完成 DSP/BIOS 環境下的高性能信號處理計算，虛擬機就將強制轉回到 Linux環境，以便訪問該環境下的更高級特性。

在虛擬程序的調節下，操作系統之間的交換時間不到 10 微秒，這使編程人員能達到實時性能要求，相對于只包含 DSP/BIOS 的原生系統而言，性能上也沒什么損失。該解決方案對典型多媒體設備的處理資源占用僅約 1.5%。

雙操作系統的更多優勢

或許為了支持 DSP/BIOS 操作系統對基于 Linux 的產品進行擴展的最明顯優勢之一：無需移植就可使用成百上千種第三方的相關算法。由于符合 xDAIS 標準，因此可確保第三方算法無縫集成于 DSP/BIOS 環境中。

為了支持 DSP/BIOS 操作系統對基于 Linux 的系統進行擴展的另一個優勢：在 DSP/BIOS 環境下執行應用不受 Linux 內核 GNU 通用公共許可證 (GPL) 的限制。

在實施基于 Linux 的解決方案時，我們有時不是很清楚開發商推出的獨特軟件知識產權在許可證方面到底有哪些具體要求。通過在 DSP/BIOS 而非 Linux 操作環境下執行 IP，可以避免這方面的法律問題。

結論

使用本文介紹的技術，Linux 與 DSP BIOS 可同時運行在統一的 DSP 內核上，這既能夠提供 Linux 解決方案的全部功能，又可確保 DSP/BIOS 環境下的高精度與硬件控制。

編程人員可充分利用適用于 Linux 的應用代碼與適用于 DSP/BIOS的信號處理代碼，無需針對不同環境進行移植。

對要在實時嵌入式應用中采用 Linux 特性的設計人員而言，通過虛擬程序升級、同時獲得 DSP BIOS 工具套件，將大幅提高信號處理性能，并可顯著節省系統資源的成本。