【摘要】：有效融合了專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)與通用目的處理器(General Purpose Processor)優(yōu)勢的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)，以其良好的靈活性，可重構(gòu)性以及優(yōu)異的計(jì)算性能，日益成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。可重構(gòu)計(jì)算研究主要涉及可重構(gòu)軟硬件平臺、可重構(gòu)操作系統(tǒng)、編程語言及相關(guān)算法與實(shí)際工程應(yīng)用等領(lǐng)域。 針對可重構(gòu)計(jì)算及其硬件平臺的特點(diǎn)，闡述了可重構(gòu)計(jì)算中任務(wù)調(diào)度與放置的重要性。任務(wù)調(diào)度主要關(guān)注硬件任務(wù)與可重構(gòu)區(qū)域的映射，受可重構(gòu)資源數(shù)與任務(wù)間時(shí)序關(guān)系等的影響，目標(biāo)為降低任務(wù)的總執(zhí)行時(shí)間與可重構(gòu)平臺的配置開銷；硬件任務(wù)放置旨在提高可重構(gòu)芯片的利用率與任務(wù)的接受率，側(cè)重對可重構(gòu)資源的管理，主要受制于可重構(gòu)空閑區(qū)域的大小與放置方案。 充分考慮了任務(wù)間的數(shù)據(jù)依賴與通信約束、可重構(gòu)平臺的異質(zhì)性以及任務(wù)非并發(fā)執(zhí)行對可重構(gòu)系統(tǒng)性能的影響，對任務(wù)調(diào)度機(jī)制進(jìn)行建模與分析，用有限狀態(tài)機(jī)(Finite State Machine, FSM)描述任務(wù)的時(shí)序轉(zhuǎn)換、以有向無環(huán)圖(DirectedAcyclic Graph, DAG)表述任務(wù)間的依賴，提出了一種基于組策略的硬件任務(wù)調(diào)度算法(Clustering Strategy Scheduling, CSS)。該算法能較好地平衡任務(wù)調(diào)度開銷與調(diào)度性能(如任務(wù)總執(zhí)行時(shí)間，F(xiàn)PGA配置開銷)，并通過實(shí)驗(yàn)指出隨非并發(fā)任務(wù)在系統(tǒng)中比例的增加，任務(wù)總執(zhí)行時(shí)間將急劇上升。 針對當(dāng)前任務(wù)放置算法如Horizon、Stuffing、BestFitt和FirstFit等的不足提出了基本改進(jìn)方法。在一維資源模型中，提出了一種任務(wù)長度感知度的放置策略(LHAPS)，該策略是對Horizon與Stuffing放置策略的改進(jìn)，能夠有效地降低任務(wù)的總執(zhí)行時(shí)間與碎片數(shù)。 對硬件平臺與調(diào)度算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與性能測試。在Xilinx Virtex-II Pro上實(shí)現(xiàn)了DES的部分動態(tài)可重構(gòu)，驗(yàn)證了其在FPGA上部分動態(tài)可重構(gòu)的運(yùn)行效果。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP338
【圖文】：

圖 1.1 異構(gòu)可重構(gòu)平臺結(jié)構(gòu)圖的依賴關(guān)系約束與相關(guān)性，如行過程中，可能存在數(shù)據(jù)與控制據(jù)依賴T圖 1慮硬件任務(wù)與可重構(gòu)平臺的特點(diǎn)調(diào)度性能、降低任務(wù)的總執(zhí)行時(shí)意義。文將重點(diǎn)著力于研究與探討可重

同時(shí)布局到可重構(gòu)非重疊區(qū)域執(zhí)行。 平臺較為復(fù)雜、可靠性要求高�？芍貥�(gòu)計(jì)算平臺通常包括微處理平臺如圖 1.1 所示，其異構(gòu)性給算法設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。速內(nèi)存高存內(nèi)圖 1.1 異構(gòu)可重構(gòu)平臺結(jié)構(gòu)圖 需要考慮任務(wù)間的依賴關(guān)系約束與相關(guān)性，如圖 1.2 與圖 1.3 所示，任務(wù)在平行執(zhí)行過程中，可能存在數(shù)據(jù)與控制相關(guān)。T3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 齊驥;李曦;胡楠;周學(xué)海;龔育昌;王峰;;基于硬件任務(wù)頂點(diǎn)的可重構(gòu)系統(tǒng)資源管理算法[J];電子學(xué)報(bào);2006年11期

2 周博;王石記;邱衛(wèi)東;彭澄廉;;SHUM-UCOS:基于統(tǒng)一多任務(wù)模型可重構(gòu)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2006年02期

3 周學(xué)功;梁j;黃勛章;彭澄廉;;可重構(gòu)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)任務(wù)在線調(diào)度與放置算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2007年11期

4 喬磊;齊驥;龔育昌;;一種支持可重構(gòu)混成系統(tǒng)的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2009年05期

本文編號：2714041