【摘要】： 近年來,嵌入式系統(tǒng)越來越復(fù)雜,功能越來越多,性能越來越高,開發(fā)周期越來越短,并且隨著大規(guī)模集成電路設(shè)計與制造技術(shù)的進步和以FPGA為代表的可重構(gòu)硬件的快速發(fā)展,尤其是動態(tài)部分重構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn),大量的可重構(gòu)器件被應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)中�？芍貥�(gòu)技術(shù)的發(fā)展使過去傳統(tǒng)意義上硬件和軟件的界線變得模糊,讓硬件系統(tǒng)軟件化,增加了系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)的靈活性。然而,可重構(gòu)結(jié)構(gòu)在成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重要方向的同時,也給嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計方法學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的軟硬件劃分方法并不適用于可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)。 根據(jù)可重構(gòu)硬件邏輯帶來的動態(tài)重構(gòu)和重構(gòu)延遲等新特性,論文在分析總結(jié)現(xiàn)有軟硬件劃分算法的基礎(chǔ)上,提出了一種適用于可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的任務(wù)劃分和任務(wù)調(diào)度方法。該方法首先對可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)建模,接著將一個大規(guī)模應(yīng)用分解成具有約束關(guān)系且粒度大小合適的多個子任務(wù),并按照各個任務(wù)之間執(zhí)行先后的順序約束,構(gòu)造出一個表示任務(wù)約束關(guān)系的有向無環(huán)圖。然后在可重構(gòu)系統(tǒng)的資源約束等條件下,采用遺傳/禁忌搜索(GATS)融合的策略,將任務(wù)圖描述的特定應(yīng)用映射到軟硬件平臺上,即實現(xiàn)軟硬件劃分中的任務(wù)指派過程。再運用配置預(yù)取策略、基于優(yōu)先級的任務(wù)調(diào)度方法去確定被分配到可重構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)每個處理單元上任務(wù)和通信的開始執(zhí)行時間和順序,進而使應(yīng)用的劃分結(jié)果滿足系統(tǒng)任務(wù)之間的控制和數(shù)據(jù)依賴關(guān)系,最終使系統(tǒng)的性能得以提高。 論文最后搭建了實驗平臺并編寫了相應(yīng)的測試程序。測試結(jié)果表明, GATS在求解精度上大大優(yōu)于GA和TS,配置預(yù)取和調(diào)度能夠有效降低系統(tǒng)的配置準備時間,進而減小了任務(wù)圖的整體完成時間,有效實現(xiàn)了應(yīng)用任務(wù)圖到可重構(gòu)系統(tǒng)的時空映射。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP368.11

【參考文獻】

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本文編號：2663977