收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

可重构嵌入式系统软硬件划分及任务调度算法研究

闫思柱  
【摘要】: 近年来,嵌入式系统越来越复杂,功能越来越多,性能越来越高,开发周期越来越短,并且随着大规模集成电路设计与制造技术的进步和以FPGA为代表的可重构硬件的快速发展,尤其是动态部分重构技术的出现,大量的可重构器件被应用到嵌入式系统中。可重构技术的发展使过去传统意义上硬件和软件的界线变得模糊,让硬件系统软件化,增加了系统设计和实现的灵活性。然而,可重构结构在成为嵌入式系统发展的重要方向的同时,也给嵌入式系统软硬件协同设计方法学带来了新的挑战,传统嵌入式系统的软硬件划分方法并不适用于可重构嵌入式系统。 根据可重构硬件逻辑带来的动态重构和重构延迟等新特性,论文在分析总结现有软硬件划分算法的基础上,提出了一种适用于可重构嵌入式系统的任务划分和任务调度方法。该方法首先对可重构嵌入式系统进行结构建模,接着将一个大规模应用分解成具有约束关系且粒度大小合适的多个子任务,并按照各个任务之间执行先后的顺序约束,构造出一个表示任务约束关系的有向无环图。然后在可重构系统的资源约束等条件下,采用遗传/禁忌搜索(GATS)融合的策略,将任务图描述的特定应用映射到软硬件平台上,即实现软硬件划分中的任务指派过程。再运用配置预取策略、基于优先级的任务调度方法去确定被分配到可重构系统内每个处理单元上任务和通信的开始执行时间和顺序,进而使应用的划分结果满足系统任务之间的控制和数据依赖关系,最终使系统的性能得以提高。 论文最后搭建了实验平台并编写了相应的测试程序。测试结果表明, GATS在求解精度上大大优于GA和TS,配置预取和调度能够有效降低系统的配置准备时间,进而减小了任务图的整体完成时间,有效实现了应用任务图到可重构系统的时空映射。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈桢;;大规模嵌入式系统软硬件划分方法分析[J];无线互联科技;2013年01期
2 张鲁峰,李思昆,刘功杰;嵌入式系统软硬件划分方法研究[J];计算机应用;2000年S1期
3 彭艺频,凌明,杨军;性能受限系统的软硬件划分方法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年06期
4 彭艺频,凌明,杨军;基于资源受限的软硬件划分方法[J];电路与系统学报;2005年03期
5 曹云;边计年;吴强;;改进多路软硬件划分算法的筛选法[J];微电子学与计算机;2007年01期
6 高健;李涛;;三种软硬件划分算法的比较分析[J];计算机工程与设计;2007年14期
7 张乐;项安;;基于遗传算法的软硬件划分方法[J];电脑编程技巧与维护;2010年14期
8 郭荣佐;黄君;王霖;;基于π网的嵌入式系统软硬件划分方法[J];计算机应用;2012年03期
9 陈书敏;;基于π网的嵌入式系统软硬件划分方法[J];硅谷;2013年15期
10 赵敏媛,吕钊,顾君忠;嵌入式系统的软硬件划分[J];微计算机应用;2005年03期
11 袁爱平;傅明;;嵌入式系统软硬件划分方法探索[J];计算机应用;2008年09期
12 刘根亚;陈小华;;可重构片上系统软硬件划分综述[J];新闻天地(论文版);2009年07期
13 朱智林;韩俊刚;陈平;;基于路径的软硬件划分算法[J];计算机科学;2006年01期
14 邵岁锋;张英杰;;基于免疫粒子群的嵌入式系统软硬件划分方法[J];计算机应用;2010年02期
15 江开忠;吕钊;孙树峰;;基于0-1规划的软硬件划分方法研究[J];电子科技大学学报;2007年03期
16 罗莉;夏军;何鸿君;刘瀚;;一种有效的面向多目标软硬件划分的遗传算法[J];计算机科学;2010年12期
17 杨凯;罗胜钦;;基于改进的遗传算法软硬件划分方法研究[J];山西电子技术;2008年06期
18 李兰英;宋艳波;高明;;一种新的遗传模拟退火算法的软硬件划分方法[J];计算机工程与应用;2010年34期
19 余娟;贺昱曜;冯晓华;;改进的分布估计算法求解软硬件划分问题[J];计算机科学;2014年09期
20 熊志辉;李思昆;陈吉华;;具有初始信息素的蚂蚁寻优软硬件划分算法[J];计算机研究与发展;2005年12期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 吴百锋;彭澄廉;孙晓光;;面向数据处理领域嵌入式系统在实时性约束条件下的软硬件划分[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年
2 吴强;边计年;薛宏熙;;基于抽象体系结构模板的多路软硬件划分算法[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
3 高丰;刘鹏;姚庆栋;;基于系统集成芯片的RTOS的软硬件划分算法的研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 晏阳;;基于ESL的软硬件划分在AVS熵解码器中的应用[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 彭艺频;面向多媒体应用的软硬件划分方法研究[D];东南大学;2005年
2 全浩军;盲优化软硬件划分技术研究[D];天津大学;2013年
3 马天义;低功耗软硬件划分算法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 桑胜田;基于相关性的SoC软硬件划分技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 郭天天;嵌入式系统软硬件划分技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜敏;嵌入式系统软硬件划分方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
2 刁双君;基于大规模嵌入式系统软硬件划分方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 周雁;基于遗传和粒子群优化算法的软硬件划分方法研究[D];华东师范大学;2011年
4 赵全伟;面向可重构系统芯片的软硬件划分方法研究[D];湖南大学;2011年
5 朱向华;软硬件协同设计之软硬件划分技术研究[D];山东师范大学;2013年
6 李春江;面向动态可重构片上系统的过程级软硬件划分方法研究[D];湖南大学;2010年
7 赵馨;可重构嵌入式系统软硬件划分方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
8 张雷雷;一种改进的二维增强贪婪软硬件划分算法[D];哈尔滨理工大学;2009年
9 朱若平;硬件多路映射的软硬件划分算法研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
10 杜家宜;面向可重构片上系统的过程级软硬件划分算法研究[D];湖南大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978