可重構系統(tǒng)中實時任務調度算法研究.pdf

1、可重構計算兼有軟件的靈活性和硬件的高效性，在嵌入式系統(tǒng)、高性能計算和實時系統(tǒng)等領域有廣闊的應用前景，已成為計算機領域中的一個研究熱點。典型的可重構系統(tǒng)由一個(或多個）處理器和一片(或多片)FPGA組成，為發(fā)揮可重構計算的靈活性和高性能，一個實時任務可把計算密集部分劃分成硬件任務（邏輯電路）在FPGA上加速執(zhí)行，而其余部分以軟件任務（指令集）方式在處理器上執(zhí)行。這樣在可重構系統(tǒng)上執(zhí)行的實時任務就包括僅在處理器上執(zhí)行獨立軟件任務、優(yōu)先約束軟

2、件任務和在處理器-FPGA上執(zhí)行的軟/硬件混合任務，本文針對這3類實時任務的調度問題進行了深入研究，主要研究內容如下：
　　 1.在實時系統(tǒng)中，周期任務和非周期任務并存，而現(xiàn)有的獨立周期/非周期混合實時任務調度算法是針對單處理器系統(tǒng)提出的，適用范圍窄，故此提出了適用于多處理器系統(tǒng)的獨立周期/非周期混合實時任務調度算法。該算法在DS服務器上調度非周期任務，混合調度DS服務器和周期任務，能夠滿足所有周期任務和系統(tǒng)接收的非周期任務的截

3、止期限。
　　 2.在多處理器系統(tǒng)中，有些實時任務包含多個具有優(yōu)先約束關系的子任務，而現(xiàn)有的優(yōu)先約束實時任務調度算法多為靜態(tài)調度算法，計算復雜度高且不能調度非周期任務，故此提出了優(yōu)先約束周期/非周期混合實時任務的動態(tài)調度算法。該算法在系統(tǒng)運行前判定周期任務的可調度性，降低了系統(tǒng)的在線調度開銷，在多個DS服務器上調度隨機到達的非周期任務。
　　 3.在可重構系統(tǒng)中，有些實時任務不僅包含在處理器上執(zhí)行的軟件子任務，還包含在F

4、PGA上執(zhí)行的硬件子任務，而現(xiàn)有的實時調度算法只能調度軟件任務或硬件任務，故此提出了軟/硬件混合實時任務調度算法。該算法把每個實時任務的硬件子任務分成若干組，每組子任務配置到同一個空閑槽內，提高了可重構資源利用率。該算法分析了實時任務的可調度性，能夠保證所有實時任務滿足截止期限。
　　 4.在可重構系統(tǒng)中，硬件電路的配置信息存儲在靜態(tài)RAM中，容易受到周圍環(huán)境的干擾，使硬件電路出現(xiàn)故障，故此提出了一種實時任務容錯調度算法，以提高