多處理器片上系統(tǒng)實(shí)時(shí)流應(yīng)用并行調(diào)度與性能分析
發(fā)布時(shí)間:2022-11-04 00:24
流應(yīng)用在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用,比如音頻和視頻編解碼、軟件無(wú)線電中的通信信號(hào)處理、圖形圖像處理和雷達(dá)信號(hào)處理等均屬于流應(yīng)用的范疇。隨著用戶對(duì)系統(tǒng)性能的要求日益增長(zhǎng),這些應(yīng)用對(duì)平臺(tái)計(jì)算能力的要求越來(lái)越高。比如,隨著視頻清晰度的增加,視頻解碼器需要更多的計(jì)算來(lái)滿足特定速率要求。為了提供充足的計(jì)算能力并在功耗、設(shè)計(jì)成本等方面取得折中,流應(yīng)用系統(tǒng)常采用多處理器片上系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于流應(yīng)用通常具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性要求,如應(yīng)用延時(shí)和/或吞吐量需要滿足嚴(yán)格性能指標(biāo),因此分析應(yīng)用在硬件平臺(tái)上的調(diào)度性能對(duì)于確保系統(tǒng)性能至關(guān)重要。另外,系統(tǒng)性能與應(yīng)用調(diào)度緊密相關(guān),因此研究應(yīng)用在硬件平臺(tái)上的調(diào)度對(duì)于合理利用硬件資源、更好地滿足系統(tǒng)性能需求有重要作用。本文圍繞流應(yīng)用在多處理器片上系統(tǒng)上的并行調(diào)度與性能分析展開(kāi)深入研究,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下。論文首先針對(duì)流應(yīng)用在多處理器片上系統(tǒng)上的映射問(wèn)題,提出了一種并發(fā)圖模型來(lái)量化和建模應(yīng)用任務(wù)間的并發(fā)性,設(shè)計(jì)了一種基于自同步調(diào)度的并發(fā)圖構(gòu)建算法,并將流應(yīng)用的映射問(wèn)題轉(zhuǎn)換為并發(fā)圖的分割問(wèn)題。基于并發(fā)圖,論文將流應(yīng)用的映射問(wèn)題建模為純0-1整數(shù)線性規(guī)劃模型。由于整數(shù)線性規(guī)劃模型的...
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多處理器片上系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 流應(yīng)用并行調(diào)度技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究思路
1.4 論文結(jié)構(gòu)與內(nèi)容安排
1.5 論文主要貢獻(xiàn)
第二章 典型流應(yīng)用模型
2.1 流應(yīng)用
2.2 計(jì)算模型
2.2.1 有向圖
2.2.2 Kahn處理網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 數(shù)據(jù)流圖
2.3 一種流應(yīng)用實(shí)例模型–H.263標(biāo)準(zhǔn)
2.4 總結(jié)
第三章 基于并發(fā)度優(yōu)化的流應(yīng)用映射算法
3.1 引言
3.2 相關(guān)工作
3.3 無(wú)復(fù)制的流應(yīng)用映射問(wèn)題
3.4 周期靜態(tài)調(diào)度與吞吐量分析
3.5 并發(fā)圖及其構(gòu)建算法
3.6 基于純0-1整數(shù)線性規(guī)劃的流應(yīng)用映射算法
3.7 基于貪婪策略和精煉的流應(yīng)用映射算法
3.8 性能測(cè)試與評(píng)估
3.8.1 測(cè)試基準(zhǔn)
3.8.2 性能度量參數(shù)
3.8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
3.9 總結(jié)
第四章 調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流建模與吞吐量分析
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作
4.3 應(yīng)用模型
4.4 調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流建模問(wèn)題
4.5 基于HSDFG的調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流模型
4.5.1 任務(wù)構(gòu)建
4.5.2 任務(wù)排序
4.5.3 處理器間依賴邊
4.6 性能測(cè)試與評(píng)估
4.6.1 測(cè)試基準(zhǔn)
4.6.2 性能度量參數(shù)
4.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
4.7 總結(jié)
第五章 基于復(fù)制的任務(wù)與通信協(xié)同調(diào)度優(yōu)化算法
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作
5.3 系統(tǒng)模型及相關(guān)定義
5.4 基于任務(wù)復(fù)制的調(diào)度
5.5 復(fù)制與映射約束的調(diào)度問(wèn)題
5.6 無(wú)通信競(jìng)爭(zhēng)的整數(shù)線性規(guī)劃模型
5.6.1 基礎(chǔ)定義
5.6.2 目標(biāo)函數(shù)
5.6.3 任務(wù)執(zhí)行約束
5.6.4 數(shù)據(jù)優(yōu)先關(guān)系
5.7 通信競(jìng)爭(zhēng)感知的整數(shù)線性規(guī)劃模型
5.8 性能測(cè)試與評(píng)估
5.8.1 測(cè)試基準(zhǔn)
5.8.2 性能度量參數(shù)
5.8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
5.9 總結(jié)
第六章 可預(yù)測(cè)系統(tǒng)任務(wù)與緩存協(xié)同調(diào)度算法
6.1 引言
6.2 相關(guān)工作
6.3 系統(tǒng)模型及相關(guān)定義
6.4 任務(wù)-緩存協(xié)同調(diào)度問(wèn)題
6.5 基于迭代的任務(wù)-緩存協(xié)同調(diào)度
6.5.1 FIFO-吞吐量帕累托空間搜索
6.5.2 全局緩存分配優(yōu)化算法
6.5.3 任務(wù)與FIFO訪問(wèn)調(diào)度
6.6 性能測(cè)試與評(píng)估
6.6.1 平臺(tái)配置與測(cè)試基準(zhǔn)
6.6.2 針對(duì)綜合應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.6.3 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.7 總結(jié)
第七章 總結(jié)與后續(xù)工作展望
7.1 總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者在學(xué)期間參加的主要科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3700904
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多處理器片上系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 流應(yīng)用并行調(diào)度技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 論文研究思路
1.4 論文結(jié)構(gòu)與內(nèi)容安排
1.5 論文主要貢獻(xiàn)
第二章 典型流應(yīng)用模型
2.1 流應(yīng)用
2.2 計(jì)算模型
2.2.1 有向圖
2.2.2 Kahn處理網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 數(shù)據(jù)流圖
2.3 一種流應(yīng)用實(shí)例模型–H.263標(biāo)準(zhǔn)
2.4 總結(jié)
第三章 基于并發(fā)度優(yōu)化的流應(yīng)用映射算法
3.1 引言
3.2 相關(guān)工作
3.3 無(wú)復(fù)制的流應(yīng)用映射問(wèn)題
3.4 周期靜態(tài)調(diào)度與吞吐量分析
3.5 并發(fā)圖及其構(gòu)建算法
3.6 基于純0-1整數(shù)線性規(guī)劃的流應(yīng)用映射算法
3.7 基于貪婪策略和精煉的流應(yīng)用映射算法
3.8 性能測(cè)試與評(píng)估
3.8.1 測(cè)試基準(zhǔn)
3.8.2 性能度量參數(shù)
3.8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
3.9 總結(jié)
第四章 調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流建模與吞吐量分析
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作
4.3 應(yīng)用模型
4.4 調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流建模問(wèn)題
4.5 基于HSDFG的調(diào)度感知同步數(shù)據(jù)流模型
4.5.1 任務(wù)構(gòu)建
4.5.2 任務(wù)排序
4.5.3 處理器間依賴邊
4.6 性能測(cè)試與評(píng)估
4.6.1 測(cè)試基準(zhǔn)
4.6.2 性能度量參數(shù)
4.6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
4.7 總結(jié)
第五章 基于復(fù)制的任務(wù)與通信協(xié)同調(diào)度優(yōu)化算法
5.1 引言
5.2 相關(guān)工作
5.3 系統(tǒng)模型及相關(guān)定義
5.4 基于任務(wù)復(fù)制的調(diào)度
5.5 復(fù)制與映射約束的調(diào)度問(wèn)題
5.6 無(wú)通信競(jìng)爭(zhēng)的整數(shù)線性規(guī)劃模型
5.6.1 基礎(chǔ)定義
5.6.2 目標(biāo)函數(shù)
5.6.3 任務(wù)執(zhí)行約束
5.6.4 數(shù)據(jù)優(yōu)先關(guān)系
5.7 通信競(jìng)爭(zhēng)感知的整數(shù)線性規(guī)劃模型
5.8 性能測(cè)試與評(píng)估
5.8.1 測(cè)試基準(zhǔn)
5.8.2 性能度量參數(shù)
5.8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能分析
5.9 總結(jié)
第六章 可預(yù)測(cè)系統(tǒng)任務(wù)與緩存協(xié)同調(diào)度算法
6.1 引言
6.2 相關(guān)工作
6.3 系統(tǒng)模型及相關(guān)定義
6.4 任務(wù)-緩存協(xié)同調(diào)度問(wèn)題
6.5 基于迭代的任務(wù)-緩存協(xié)同調(diào)度
6.5.1 FIFO-吞吐量帕累托空間搜索
6.5.2 全局緩存分配優(yōu)化算法
6.5.3 任務(wù)與FIFO訪問(wèn)調(diào)度
6.6 性能測(cè)試與評(píng)估
6.6.1 平臺(tái)配置與測(cè)試基準(zhǔn)
6.6.2 針對(duì)綜合應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.6.3 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.7 總結(jié)
第七章 總結(jié)與后續(xù)工作展望
7.1 總結(jié)
7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
作者在學(xué)期間參加的主要科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3700904
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