一种基于可重构系统的动态软硬件划分算法

只看该作者 · 2013-1-9 22:53

面向可重构片上系统的软硬件划分在一开始就受到研究人员关注，动态软硬件划分算法的难点在于其对实时性要求比较高。本文通过分析基于函数的动态软硬件划分问题，提出了通过贪婪算法和禁忌搜索算法相结合的方式来实现对动态软硬件划分实时需求问题的解决。

软硬件划分伴随着软硬件协同设计（Hardware-Software Co-Design）方法的产生而问世，它是软硬件协同设计的关键步骤。随着可重构计算技术从理论走向实际应用，软硬进划分问题也从片上系统设计扩展到了实现可重构部件最大化利用的问题上。

因此，基于可重构系统的软硬件划分可以界定为软硬件划分研究的一个分支。面向可重构片上系统的软硬件划分在一开始就受到研究人员的关注，其划分方法可以分为静态划分和动态划分。静态划分是基于利用可重构部件的重构特性，扩充传统软硬件划分方法，在可重构资源有限的前提下，运用以时间换空间的方式，通过合适的调度算法，把更多的任务交替安排到可编程器件上执行，以获得更好的性能。

虽然这种方法运用了重构资源动态可重构的特性，但是，由于软硬件划分在系统设计阶段就已经确定了，动态的重构只是确定的划分的实现。可重构系统的动态划分是一种运行时的划分方法，目前的方法一种是基于提取程序中高频度执行的循环结构，将其实现在可重构部件中，另外一种是从高层着眼，把配置到可编程器件的硬件电路看作一种硬件进（线）程，通过构建支持硬件进（线）程的操作系统，实现软硬件进（线）程的相互迁移和切换[4]。
本文将基于一种函数级的动态软硬件划分模型，提出适应于动态调用的算法。