通信、多媒体以及高性能计算等领域对处理器性能的要求越来越高,处理器结构已从多核发展到众核。而在众核研究领域,系统的通信性能越来越受到人们的关注。因此,本文在分析现有几种互连结构的基础上,建立了基于二维网格拓扑结构片上网络(2D meshNOC)和光总线的光电混合互连众核体系结构,并在此基础上提出了一对多的DMA通信机制,以提高众核系统的通信性能。论文首先对现有DMA的通信方式及DMA控制器的结构进行深入研究;其次分析总结众核体系结构下2D meshNOC和光总线的拓扑结构性能,综合带宽、延迟等多方面因素,提出了基于2D meshNOC和光总线的光电混合互连众核结构,并使用SystemC语言建立了可根据通信距离选择互连网络的基于2D meshNOC和光总线的光电混合互连模型,用VCS进行功能仿真,通过不同负载下平均延迟的对比,证明在2D meshNOC网络上添加光总线形成光电混合互连网络不仅能够有效提升远距离核间通信效率,而且能够改善网络拥堵状况,其性能较传统2D meshNOC互连网络优越;最后,为了得到更优的DMA通信性能,建立了具有一对多工作模式的DMA控制器模型,并在4*4光电混合互连结构下,以网络延迟作为依据,运用软硬件协同的方式验证其性能,证明了光电混合互连结构能有效提升众核处理器的通信性能,且基于混合互连结构的DMA 一对多模式较传统NOC结构下一对一模式性能提升13.8%～82.55%,较混合结构下的一对一模式性能提升13.8%～75%。