可重構計算的任務在線調度與放置策略研究.pdf

1、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)勢的可重構計算系統(tǒng)，以其良好的靈活性，可重構性以及優(yōu)異的計算性能，日益成為學術界與工業(yè)界應用研究的熱點?？芍貥嬘嬎阊芯恐饕婕翱芍貥嬡浻布脚_、可重構操作系統(tǒng)、編程語言及相關算法與實際工程應用等領域。
　　 針對可重構計算及其硬件平臺的特點，闡述

2、了可重構計算中任務調度與放置的重要性。任務調度主要關注硬件任務與可重構區(qū)域的映射，受可重構資源數與任務間時序關系等的影響，目標為降低任務的總執(zhí)行時間與可重構平臺的配置開銷；硬件任務放置旨在提高可重構芯片的利用率與任務的接受率，側重對可重構資源的管理，主要受制于可重構空閑區(qū)域的大小與放置方案。
　　 充分考慮了任務間的數據依賴與通信約束、可重構平臺的異質性以及任務非并發(fā)執(zhí)行對可重構系統(tǒng)性能的影響，對任務調度機制進行建模與分析，用有

3、限狀態(tài)機(Finite State Machine，FSM)描述任務的時序轉換、以有向無環(huán)圖(DirectedAcyclic Graph，DAG)表述任務間的依賴，提出了一種基于組策略的硬件任務調度算法(Clustering Strategy Scheduling，CSS)。該算法能較好地平衡任務調度開銷與調度性能(如任務總執(zhí)行時間，FPGA配置開銷)，并通過實驗指出隨非并發(fā)任務在系統(tǒng)中比例的增加，任務總執(zhí)行時間將急劇上升。
　　

4、 針對當前任務放置算法如Horizon、Stuffing、BestFitt和FirstFit等的不足提出了基本改進方法。在一維資源模型中，提出了一種任務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，能夠有效地降低任務的總執(zhí)行時間與碎片數。
　　 對硬件平臺與調度算法進行了實驗與性能測試。在Xilinx Virtex-Ⅱ Pro上實現了DES的部分動態(tài)可重構，驗證了其在FPGA上部