一种异构可重构片上系统的实时任务调度算法

动态可重构系统中为新到达的任务实时地安排任务启动时间和放置位置是硬件任务调度算法的关键.硬件任务的调度在很大程度上影响可重构计算系统的性能.提出了一种基于二维资源模型的分组-邻接边在线调度算法,该算法将硬件任务按照长宽比分为垂直任务和水平任务两组分别考虑在可重构资源上的放置位置,同时引入任务邻接边数作为选择合理放置位置的重要指标,可使得硬件任务放置更为紧凑,减少资源碎片,提高调度成功率.对两种硬件任务放置策略进行了对比,结果表明尽可能早的安排任务启动有利于提升高负载情况下的调度成功率.仿真实验表明,与已有算法相比,该算法具有更高的任务接受率,而运行时开销没有显著增加.

一种基于过程级编程模型的可重构片上系统设计方法

可重构片上系统是一种兼具功能灵活性与高运算速度的新型计算平台,是面向未来嵌入式应用市场复杂需求的技术解决方案,但复杂、困难的设计过程必将阻碍它的广泛应用与进一步发展.针对当前可重构片上系统设计过程中编程不透明、可重构资源难以有效利用等问题,结合可编程器件能够根据应用特性动态配置芯片体系结构的特点,提出并实现了一套基于过程级透明编程模型的软硬件协同设计方法.在编程模型框架内,系统设计人员通过调用已根据应用特性进行优化的软硬件协同函数库,即可利用高级语言完成系统功能描述;动态软硬件划分算法在程序运行时对其进行划分,选择、调度需要转换到软件或硬件实现的库函数,并通过动态链接器实时切换函数的运行方式,从而形成一个由功能描述到系统实现的自动化流程.实验及测试结果验证了该方法的可行性和高效性.

基于国产SoPC平台的外部总线的设计与实现

可重构的SoC(system-on-a-chip)是嵌入式系统发展的一个重要方向,它不仅可以达到较高的性能而且更加的灵活.介绍了一种国产的SoPC(System on a Programmable Chip)平台,并基于此平台提出了一种用于重构计算的外部总线结构.通过该总线,可以通过改变不同的IP(intellectual property)核来组成新的系统.同时回顾总结了部分动态可重构的步骤并完成了一个完整的系统,最后给出了可重构系统的测试结果.

过程级动态划分的RSoC软硬件双通信模式

软硬件通信模式的选择对软硬件通信效率产生很大影响.根据硬件函数的特点,提出一种根据软硬件通信量自适应地选择通信模式的软硬件双通信模式,并构建了一种通信模式自适应决策算法,软硬件通信模式的选择对用户透明.实验表明,根据运行时系统状态自适应地选择通信模式,软硬件通信效率得到优化,面积开销也适当减少.

一种基于RSOC的软硬件协同设计方法研究

针对可重构片上系统(RSOC)应用设计复杂、编程困难的问题,提出了一种软硬件协同设计方法。该方法整体框架基于特定功能模块的软硬件协同函数。给出了方法的基本流程、涉及的关键技术及实现方式,并验证了关键部分的设计方案及可行性。该方法为目标应用设计人员屏蔽了特定功能模块的软硬件实现细节,提高了基于RSOC应用的运行效率和灵活性。

支持过程级动态软硬件划分的RSoC设计与实现

目前,可重构计算平台所支持的动态软硬件划分粒度多处于线程级或指令级,但线程级划分开销太大,而指令级划分又过于复杂,因此很难被用于实际应用之中。本文设计并实现了一种支持过程级动态软硬件划分的可重构片上系统(RSoC),提出了一种过程级硬件透明编程模型,给出了过程级的硬件封装方案;在分析软硬件过程根本区别的基础上,针对硬件过程开发了专门的管理模块,并利用部分动态重构等技术,实现了硬件过程的动态配置。实验表明该系统能够较好的支持过程级的动态软硬件划分,实现了节省资源、简化设计,提高性能等目的。