【摘要】：基于片上網(wǎng)絡(luò)的眾核系統(tǒng)具有低功耗、可用資源豐富、通信效率高等特點(diǎn)。然而,眾核系統(tǒng)計(jì)算核心較多,將軟件任務(wù)合理地分配到NoC硬件資源中運(yùn)行面臨著許多挑戰(zhàn)。同時(shí),由于芯片制造過程中的缺陷以及器件老化等原因所導(dǎo)致的永久性故障也是NoC眾核系統(tǒng)面臨的問題。NoC任務(wù)分配機(jī)制不僅會(huì)影響上層軟件應(yīng)用的性能,也在提高系統(tǒng)可靠性以及故障發(fā)生時(shí)的節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)方面發(fā)揮重要作用。本文將針對(duì)眾核系統(tǒng)中的任務(wù)分配策略展開研究,設(shè)計(jì)了一種高性能動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制,并將其應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)。為了提高上層軟件應(yīng)用的性能,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制,該分配機(jī)制主要分為三個(gè)執(zhí)行步驟:初始點(diǎn)選擇、近凸形區(qū)域確定、區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)映射。該初始點(diǎn)選擇機(jī)制是一種前攝型低開銷策略,可以在系統(tǒng)產(chǎn)生任務(wù)分配請(qǐng)求之前對(duì)必要變量進(jìn)行預(yù)先計(jì)算,保證了初始點(diǎn)選擇過程的實(shí)時(shí)性;隨后,本設(shè)計(jì)將水波傳遞效應(yīng)應(yīng)用于凸形區(qū)域選擇,設(shè)計(jì)了一種碎片可感知的區(qū)域選擇算法,即在保證當(dāng)前應(yīng)用分配性能的前提下,優(yōu)先對(duì)系統(tǒng)碎片區(qū)域進(jìn)行分配,提高了NoC系統(tǒng)資源的利用率;最后,在區(qū)域選擇完成的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了一種阻塞可感知的區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)映射方案,該方案對(duì)軟件拓?fù)渲泄?jié)點(diǎn)之間通信量以及硬件拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)毗鄰數(shù)同時(shí)進(jìn)行映射優(yōu)先級(jí)排序,完成區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)映射。其次,本文在任務(wù)分配機(jī)制的基礎(chǔ)上,將其用于NoC節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)。在故障發(fā)生前,分析并論證了該動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制在提高眾核系統(tǒng)可靠性方面發(fā)揮的作用;在故障發(fā)生后,根據(jù)故障核的數(shù)量,設(shè)計(jì)了限制性和非限制性任務(wù)重分配節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)方案,兩種容錯(cuò)方案均能在故障發(fā)生時(shí)完成節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)并緩解容錯(cuò)后的性能降級(jí)。最后,針對(duì)本文設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制,對(duì)其進(jìn)行性能測試與評(píng)估�；阪溌纷枞�、通信效率、可靠性等評(píng)估指標(biāo),使用相關(guān)文獻(xiàn)中的動(dòng)態(tài)任務(wù)分配算法作為測試基準(zhǔn),對(duì)本設(shè)計(jì)中的動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制進(jìn)行了測試與對(duì)比。實(shí)驗(yàn)證明,該動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制在不同評(píng)估指標(biāo)下,均展現(xiàn)出了更優(yōu)的性能;同時(shí)在故障發(fā)生時(shí),本文設(shè)計(jì)的限制性與非限制性任務(wù)重分配策略可以在完成節(jié)點(diǎn)容錯(cuò)前提下,緩解容錯(cuò)后的性能降級(jí)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN47
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文的定義大小是有很大浮動(dòng)范圍的，在一個(gè) 10 x配的應(yīng)用需要的物理核可能在一到配需求的應(yīng)用所需的物理核個(gè)數(shù)。用的 AppSize 可能差距較大，在后期算e 設(shè)計(jì)針對(duì)性的算法。需要對(duì) AppSize 能分配的最大核的個(gè)數(shù)作為一個(gè)層次。正方形從小到大所能承載的核個(gè)數(shù)依次一種尺寸層次所對(duì)應(yīng)的半徑依次為：

R 的區(qū)域內(nèi)的最大承載節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；——以節(jié)點(diǎn) n(i, j)為中心，R 為半徑點(diǎn)產(chǎn)生阻塞效應(yīng)的程度。邊界外節(jié)化統(tǒng)計(jì)，假設(shè)出來的虛擬節(jié)點(diǎn)�！怨�(jié)點(diǎn) n(i, j)為中心，R 為半徑占用的節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的擁塞效應(yīng)的程度的界外和界內(nèi)已被占用節(jié)點(diǎn)對(duì)擁塞程b oundary) = number(nodes out of boun(i, j) I (b oundary ) = W ( R D 1)( , )0 if ( , ) is unoccupied1 if ( , ) is occupiedi jn i jWn i j R 相對(duì)應(yīng)，若 R=2，則代表該正方的。即 R 代表該正方形最大半徑，

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1 任

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