简介 PLAYSTATION 3 上的 Linux（一）

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Jonathan Bartlett (johnnyb@eskimo.com), 技术总监, New Media Worx

2007 年 2 月 05 日

     Sony® PLAYSTATION® 3（PS3）对于程序员来说是尝试使用新 Cell Broadband Engine™（Cell BE）处理器进行开发最简单也是最经济的方法。本文将探索这个领域中的内容，介绍如何在 PS3 上安装 Linux®，如何开始在 PS3 上针对 Cell BE 处理器进行开发。

    PLAYSTATION 3 是一款不同凡响的游戏机，原因有二。首先，与以往任何游戏机相比，它的开放性要好很多。大部分控制台都通过执行所有可能的操作来防止未经授权的游戏在其系统上运行，而 PS3 却反其道而行之，甚至为安装并引导其他操作系统提供直接支持。当然，很多与游戏相关的特性，例如视频加速，并不对第三方操作系统开放，不过本系列关注的只是一些通用和科学计算用应用程序（所以这些游戏特性并不重要）。

    PS3 的中心是它的处理器 ―― Cell Broadband Engine 芯片（通常称为 Cell BE 芯片）。Cell BE 体系结构与传统处理器的设计有根本的区别。Cell BE 处理器是由 9 个处理元素 构成的芯片（注意 PS3 上禁用了其中的一个，另外一个保留给系统使用，其他 7 个处理单元可用）。主处理元素是一个非常标准的通用处理器。这是一个双核的基于 PowerPC® 的元素，称为 Power Processing Element，或简称为 PPE。不过，另外 8 个处理元素与此完全不同。

    Cell BE 中的其他处理元素称为 Synergistic Processing Elements，或简称为 SPE。每个 SPE 包括：

• 一个向量处理器，称为 Synergistic Processing Unit，或 SPU
• SPU 中的一个私有内存区域，称为本地存储（PS3 上这个区域的大小是 256K）
• 用来联系外部世界的一组通信通道
• 一组 128 个寄存器，每个 128 位宽（每个寄存器通常都可以用来同时保存 4 个 32 位的值）
• 一个 Memory Flow Controller（MFC），它负责管理 SPU 的本地存储和主存之间的 DMA 传输

    不过，SPE 缺少一般处理器中的大部分通用特性。它们根本不能执行常见的操作系统任务。它们没有虚拟内存的支持，不能直接访问计算机的 RAM，中断支持也非常有限。SPE 处理器只专注于尽快处理数据。

    因此，PPE 可以作为资源管理器使用，SPE 可以作为数据处理器使用。PPE 上的程序可以将任务分解到 SPE 上完成，然后相互传输数据。

    将 SPE、PPE 和主存控制器连接在一起的是一个名为 Element Interconnect Bus 的总线。这是数据传输的主要通道。

    这种设计最令人惊讶的地方是 SPE 的 256K 本地存储并不是缓存 ―― 它实际上是 SPE 在给定时间为程序和数据提供的全部内存。这看起来似乎是个缺点，但是它实际上却具有以下几个好处：

• 对本地存储内存的访问与主存访问相比速度更快。
• 对本地存储内存的访问的预测可以精确到时钟周期级别上。
• 可以异步请求将数据移入/移出内存，并可提前进行预测。

    基本上，它具有缓存的全部速度优点。由于程序可以直接、显式地使用该内存，因此管理方式更加智能。它可以请求数据在需要之间就被加载，然后可以在等待加载数据的同时继续执行其他任务。

    尽管 Cell BE 处理器作为一种专用硬件已经存在很长一段时间了，但 PS3 是第一个较为经济并能可靠使用的基于 Cell BE 的设备。使用 Linux，任何人都可以在上面进行编程。

在 PS3 上运行 Linux？如何安装呢？

    对于游戏机来说，允许在上面安装其他操作系统并不常见。由于控制台销售价格都很低，因此它们通常都对系统进行了加锁以防止未向控制台开发者支付版税的游戏在上面运行。Sony 决定使自己的 PS3 控制台开放一些，允许在上面安装第三方操作系统，并同时警告这样做将不能获得图形加速。

    由于这个原因，您现在才可以在 PS3 上安装 Linux。不过，需要费些周折，不过这的确可行。Terra Soft Solutions 已经与 Sony 公司合作特别为 PS3 开发了 Yellow Dog Linux 5。它甚至还为 PS3 上的发行版提供目前为止的独家支持。Yellow Dog Linux（也称为 YDL）从最初开始就是一个专用的基于 PowerPC 的发行版，因此 Sony 与它签约开发专用于 PS3 的下一个 YDL 版本也不足为奇。

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