【摘要】：基于片上網(wǎng)絡的眾核系統(tǒng)具有低功耗、可用資源豐富、通信效率高等特點。然而,眾核系統(tǒng)計算核心較多,將軟件任務合理地分配到NoC硬件資源中運行面臨著許多挑戰(zhàn)。同時,由于芯片制造過程中的缺陷以及器件老化等原因所導致的永久性故障也是NoC眾核系統(tǒng)面臨的問題。NoC任務分配機制不僅會影響上層軟件應用的性能,也在提高系統(tǒng)可靠性以及故障發(fā)生時的節(jié)點容錯方面發(fā)揮重要作用。本文將針對眾核系統(tǒng)中的任務分配策略展開研究,設計了一種高性能動態(tài)任務分配機制,并將其應用于節(jié)點容錯。為了提高上層軟件應用的性能,本文設計并實現(xiàn)了一種動態(tài)任務分配機制,該分配機制主要分為三個執(zhí)行步驟:初始點選擇、近凸形區(qū)域確定、區(qū)域內(nèi)節(jié)點映射。該初始點選擇機制是一種前攝型低開銷策略,可以在系統(tǒng)產(chǎn)生任務分配請求之前對必要變量進行預先計算,保證了初始點選擇過程的實時性;隨后,本設計將水波傳遞效應應用于凸形區(qū)域選擇,設計了一種碎片可感知的區(qū)域選擇算法,即在保證當前應用分配性能的前提下,優(yōu)先對系統(tǒng)碎片區(qū)域進行分配,提高了NoC系統(tǒng)資源的利用率;最后,在區(qū)域選擇完成的基礎上,實現(xiàn)了一種阻塞可感知的區(qū)域內(nèi)節(jié)點映射方案,該方案對軟件拓撲中節(jié)點之間通信量以及硬件拓撲中的節(jié)點毗鄰數(shù)同時進行映射優(yōu)先級排序,完成區(qū)域內(nèi)節(jié)點映射。其次,本文在任務分配機制的基礎上,將其用于NoC節(jié)點容錯。在故障發(fā)生前,分析并論證了該動態(tài)任務分配機制在提高眾核系統(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,設計了限制性和非限制性任務重分配節(jié)點容錯方案,兩種容錯方案均能在故障發(fā)生時完成節(jié)點容錯并緩解容錯后的性能降級。最后,針對本文設計的動態(tài)任務分配機制,對其進行性能測試與評估�；阪溌纷枞�、通信效率、可靠性等評估指標,使用相關文獻中的動態(tài)任務分配算法作為測試基準,對本設計中的動態(tài)任務分配機制進行了測試與對比。實驗證明,該動態(tài)任務分配機制在不同評估指標下,均展現(xiàn)出了更優(yōu)的性能;同時在故障發(fā)生時,本文設計的限制性與非限制性任務重分配策略可以在完成節(jié)點容錯前提下,緩解容錯后的性能降級。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN47
【圖文】：

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

R 的區(qū)域內(nèi)的最大承載節(jié)點個數(shù)；——以節(jié)點 n(i, j)為中心，R 為半徑點產(chǎn)生阻塞效應的程度。邊界外節(jié)化統(tǒng)計，假設出來的虛擬節(jié)點�！怨�(jié)點 n(i, j)為中心，R 為半徑占用的節(jié)點所產(chǎn)生的擁塞效應的程度的界外和界內(nèi)已被占用節(jié)點對擁塞程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 相對應，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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