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SHUM-UCOS:基于统一多任务模型可重构系统的实时操作系统 被引量：32
1
作者 周博 王石记 +1 位作者 邱卫东 彭澄廉 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期208-218,共11页
在分析软硬件任务本质区别的基础上,提出并实现了一种基于统一多任务模型的实时操作系统,称为SHUM-UCOS.它能够跟踪和管理可重配置资源的使用,通过硬件任务预配置技术,提高了资源利用率和任务并行性.定义了两种标准硬件线程接口,对总线... 在分析软硬件任务本质区别的基础上,提出并实现了一种基于统一多任务模型的实时操作系统,称为SHUM-UCOS.它能够跟踪和管理可重配置资源的使用,通过硬件任务预配置技术,提高了资源利用率和任务并行性.定义了两种标准硬件线程接口,对总线型和星型通信拓扑结构提供支持.Rhealstone Benchmark测试和实际应用都表明,SHUM-UCOS能够在提升系统性能的同时,有效缩减从软件实现到硬件实现的迁移时间. 展开更多
关键词 可重构系统 统一多任务模型 预配置 实时操作系统 现场可编程门阵列 UCOS
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基于簇的层次敏感的可重构系统任务划分算法 被引量：12
2
作者 周博 邱卫东 +1 位作者 谌勇辉 彭澄廉 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期667-673,共7页
对于可重构计算中面积约束条件下的任务划分问题,提出一种基于簇的、层次敏感的划分LSCBP算法.该算法按照依赖优先、最早最先和碎片利用三原则构造了新的启发函数ASLevel,能够跟踪节点分配过程并进行动态调整;它克服了CBP算法机械选取... 对于可重构计算中面积约束条件下的任务划分问题,提出一种基于簇的、层次敏感的划分LSCBP算法.该算法按照依赖优先、最早最先和碎片利用三原则构造了新的启发函数ASLevel,能够跟踪节点分配过程并进行动态调整;它克服了CBP算法机械选取节点进行划分的缺点,同时算法复杂度也增大到O{|V|2+|E|}.对随机生成的任务图(节点数小于250)的划分实验表明:对于相同的DAG,LSCBP算法能够比CBP算法获得更少的任务簇(可重构资源需求量)和簇间有向边(通信代价). 展开更多
关键词 可重构系统 有向无环图 图划分 任务簇 FPGA
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动态可重构系统任务时域划分算法 被引量：7
3
作者 潘雪增 孙康 +2 位作者 陆魁军 王继民 平玲娣 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1839-1844,共6页
为提高动态可重构系统的执行效率,提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下,将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分... 为提高动态可重构系统的执行效率,提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下,将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分代价,根据每种延时在总代价中所占比例来选取优化的方向.通过建立就绪列表的方法,避免了划分过程中出现死锁问题,保证了各个操作正常的执行顺序.实验结果表明,该方法能够有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.算法的时间复杂度为O(|V|2+|V||E|)(其中|V|为数据流图节点数,|E|为边数). 展开更多
关键词 动态可重构系统 时域划分 数据流图
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基于遗传算法的可重构系统软硬件划分 被引量：9
4
作者 李涛 杨愚鲁 +1 位作者 马平 柴欣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第26期56-58,共3页
在考虑动态部分重构及重构延时等特征的基础上,采用遗传算法及其与爬山算法的融合实现可重构系统软硬件任务的划分,并采用动态优先级调度算法进行划分结果的评价。实验表明,在可重构系统的资源约束等条件下,算法能够有效地实现应用任务... 在考虑动态部分重构及重构延时等特征的基础上,采用遗传算法及其与爬山算法的融合实现可重构系统软硬件任务的划分,并采用动态优先级调度算法进行划分结果的评价。实验表明,在可重构系统的资源约束等条件下,算法能够有效地实现应用任务图到可重构系统的时空映射。 展开更多
关键词 可重构硬件 动态部分重构 软硬件划分 可重构系统
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基于模块的动态可重构系统设计 被引量：15
5
作者 许骏 晏渭川 彭澄廉 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第6期1367-1369,1383,共4页
可重构计算是介于通用处理器和ASIC之间的全新计算解决方案,是一种即保留了硬件计算的速度性能,又兼具软件编程情况灵活性的算法实现方式。介绍了基于模块的动态可重构系统设计方法和模块间的通信方式。实现了基于单片XilinxVirtex-II P... 可重构计算是介于通用处理器和ASIC之间的全新计算解决方案,是一种即保留了硬件计算的速度性能,又兼具软件编程情况灵活性的算法实现方式。介绍了基于模块的动态可重构系统设计方法和模块间的通信方式。实现了基于单片XilinxVirtex-II Pro FPGA片上动态自重构系统,可在系统运行时以较短的时间开销灵活加载所需的重构功能模块,充分体现了可重构计算的性能与速度的优势。 展开更多
关键词 可编程器件 可重构系统 模块化设计 动态重构 总线宏
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基于SOPC的远程可重构系统设计方法研究 被引量：14
6
作者 庞业勇 王少军 彭喜元 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第6期548-554,共7页
为解决基于FPGA的嵌入式系统远程重构问题,基于SOPC技术,提出了一种利用单片FPGA的嵌入式系统远程软、硬件资源重构的设计方法。同时,提出了一种软硬件镜像缓存机制,以有效地提高重构效率。实际测试证明,新方法是一种开发高性能、低成... 为解决基于FPGA的嵌入式系统远程重构问题,基于SOPC技术,提出了一种利用单片FPGA的嵌入式系统远程软、硬件资源重构的设计方法。同时,提出了一种软硬件镜像缓存机制,以有效地提高重构效率。实际测试证明,新方法是一种开发高性能、低成本远程可重构嵌入式系统的高效模式。 展开更多
关键词 嵌入式平台 可重构系统 远程重构 SOPC
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基于构件运算的可重构系统代数模型 被引量：5
7
作者 袁博 汪斌强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2735-2745,共11页
可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合... 可重构系统是指一个系统由构件组成,随着构件被替换以及组合拓扑关系的变化,系统表现出不同的功能.针对可重构系统在形式化和重构建模方面的不足,用代数学方法对可重构构件、构件组合、可重构系统的属性和行为特征进行抽象,把构件组合定义成构件的"运算"实现,结合进程代数中算子的概念,定义了多种构件组合运算,建立了可重构系统的代数模型.在代数模型基础上,提出了重构建模和重构范式,为可重构系统提供理论支持,最后介绍了应用案例. 展开更多
关键词 构件 构件组合 可重构系统 进程代数 重构建模
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一种面向雷达应用可重构系统中的数据缓存结构和管理机制 被引量：2
8
作者 刘波 王晓彤 +1 位作者 张冬明 葛伟琪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期628-635,共8页
针对面向雷达应用可重构系统中数据访存冲突严重、访存效率低等问题,设计了一种片上层次化缓存结构,并提出基于多存储体的线性步长可变的数据管理机制,通过建立计算阵列与各个存储体之间可配置的逻辑映射关系,有效降低了多个计算阵列并... 针对面向雷达应用可重构系统中数据访存冲突严重、访存效率低等问题,设计了一种片上层次化缓存结构,并提出基于多存储体的线性步长可变的数据管理机制,通过建立计算阵列与各个存储体之间可配置的逻辑映射关系,有效降低了多个计算阵列并行工作时产生的访存冲突,提高了计算阵列的数据吞吐率,从而提高了可重构系统的数据访存性能.结果表明,该方案在有效控制硬件开销的同时,极大地提升了可重构系统的数据访存性能,以256~64×210快速傅里叶变换为例,与经典并行缓存机制相比,可重构系统的数据访存性能提升了26.09%~54.60%. 展开更多
关键词 可重构系统 数据缓存结构 数据管理机制
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参数化的可重构系统抽象模型 被引量：2
9
作者 孙康 沈海斌 +2 位作者 王继民 季爱明 潘雪增 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1323-1329,共7页
为使可重构系统的设计空间搜索方法不依赖于任何具体的可重构结构,总结了描述可重构系统的结构特征参数,提出了可重构系统结构的层次-参数模型.该模型是一个层次化结构的通用模型,逐层向下由顶层结构、块结构、单元结构和功能结构4部分... 为使可重构系统的设计空间搜索方法不依赖于任何具体的可重构结构,总结了描述可重构系统的结构特征参数,提出了可重构系统结构的层次-参数模型.该模型是一个层次化结构的通用模型,逐层向下由顶层结构、块结构、单元结构和功能结构4部分组成,每种结构代表一个层次.通过将各种参数代入模型中的各个描述项,可以描述影响可重构系统性能的结构特征.利用该模型分别对2种典型的动态和静态可重构系统进行了描述,应用结果表明,系统的结构特征均可通过自顶向下4层结构描述清楚,体现了模型良好的扩展性和通用性. 展开更多
关键词 设计空间搜索 可重构系统结构 参数化模型
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基于预配置和配置重用的粗粒度动态可重构系统任务调度技术 被引量：7
10
作者 戴紫彬 曲彤洲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1458-1465,共8页
配置时间过长是制约可重构系统整体性能提升的重要因素,而合理的任务调度技术可有效降低系统配置时间。该文针对粗粒度动态可重构系统(CGDRS)和具有数据依赖关系的流应用,提出了一种3维任务调度模型。首先基于该模型,设计了一种基于预... 配置时间过长是制约可重构系统整体性能提升的重要因素,而合理的任务调度技术可有效降低系统配置时间。该文针对粗粒度动态可重构系统(CGDRS)和具有数据依赖关系的流应用,提出了一种3维任务调度模型。首先基于该模型,设计了一种基于预配置策略的任务调度算法(CPSA);然后根据任务间的配置重用性,提出了间隔配置重用与连续配置重用策略,并据此对CPSA算法进行改进。实验结果证明,CPSA算法能够有效解决调度死锁问题、降低流应用执行时间并提高调度成功率。与其它调度算法相比,对流应用执行时间的平均优化比例达到6.13%~19.53%。 展开更多
关键词 粗粒度动态可重构系统 流应用 预配置 配置重用
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可重构系统的调度算法研究 被引量：1
11
作者 李兰英 王峰 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第22期54-58,72,共6页
根据重构系统的需要,提出了一种适合动态可重构系统的混合调度映射算法。采用图分割理论的方式对任务进行描述,并建立了动态可重构模式。该算法是一种在可重构硬件平台上多核应用的混合调度映射算法,即将每一个应用程序看作一个程序核,... 根据重构系统的需要,提出了一种适合动态可重构系统的混合调度映射算法。采用图分割理论的方式对任务进行描述,并建立了动态可重构模式。该算法是一种在可重构硬件平台上多核应用的混合调度映射算法,即将每一个应用程序看作一个程序核,利用程序核之间的相关信息,尽可能减少可重构造成的系统时间开销。实验结果证明,所提出的算法能够有效地完成图分割到可重构系统的时空映射,与其他算法相比性能较高。 展开更多
关键词 可重构系统 混合调度算法 数据流图 映射
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面向可重构系统的负载均衡低能耗调度算法 被引量：4
12
作者 敬超 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第23期6-11,共6页
主要研究了基于多FPGAs部件的可重构系统高能耗问题。首先,对多FPGAs部件可重构系统的特征进行了建模,包括重构端口受限、资源受限及通信开销等建立了问题模型;接着,基于概率论与统计学的离散方差理论,采用负载均衡思想设计和实现了一... 主要研究了基于多FPGAs部件的可重构系统高能耗问题。首先,对多FPGAs部件可重构系统的特征进行了建模,包括重构端口受限、资源受限及通信开销等建立了问题模型;接着,基于概率论与统计学的离散方差理论,采用负载均衡思想设计和实现了一种低能耗调度算法MLB。它的原理是通过计算各个FPGA部件的总能耗方差来引导负载的均衡分配。最后,通过模拟仿真实验,将提出的MLB算法分别与贪心算法和最新研究MFIT算法进行了比较,结果表明提出的算法复杂度低、运行速度快,不仅多节约了15%的能量,而且缩短了最大完成时间。 展开更多
关键词 可重构系统 多现场可编程门阵列(FPGAs)部件 负载均衡 低能耗调度
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基于三维图像的逆向工程重构系统 被引量：2
13
作者 曾月鹏 《现代电子技术》 北大核心 2018年第20期168-171,共4页
传统逆向工程重构系统进行逆向工程重构时,由于Image ware软件无法处理数据规模较大的点云数据,容易出现点云同三维曲面的吻合度较差,工件曲面的三维重构精度低。设计基于三维图像的逆向工程重构系统,通过系统输入/输出文件格式、平滑... 传统逆向工程重构系统进行逆向工程重构时,由于Image ware软件无法处理数据规模较大的点云数据,容易出现点云同三维曲面的吻合度较差,工件曲面的三维重构精度低。设计基于三维图像的逆向工程重构系统,通过系统输入/输出文件格式、平滑滤波、边缘检测和阈值分割系统等软件功能,将三维图形进行重构与显示得到三维图像的测量与输出结果,对输出结果进行矢量和格式转换实现CAD三维建模。三维数字化尺寸检测将三维模型的测量点云位置与物体重合,对测量点云进行旋转和平移的操作使其能够同三维曲面模型达到最高程度的吻合,在三维空间对三维曲面进行取样,获取各点法向量,将点云数据与法向量结合,实现工程工件曲面的三维重构。实验结果表明,所设计系统可显著提高点工件点云数据处理结果的清晰度,工件三维曲面拟合精度较高。 展开更多
关键词 三维图像 逆向工程 重构系统 数字化尺寸检测 点云数据 曲面
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面向媒体处理可重构系统中数据缓存结构和缓存管理策略优化
14
作者 刘波 肖建 +1 位作者 曹鹏 杨苗苗 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1149-1154,共6页
研究并提出了一种基于二维访问机制的数据缓存结构（2D Cache）及其更新管理策略．该缓存结构可以在控制硬件存储开销的同时，有效提升可重构系统的数据访存效率．实验结果表明，仅需4 KB的数据缓存开销，可重构系统的访存性能提升了29... 研究并提出了一种基于二维访问机制的数据缓存结构（2D Cache）及其更新管理策略．该缓存结构可以在控制硬件存储开销的同时，有效提升可重构系统的数据访存效率．实验结果表明，仅需4 KB的数据缓存开销，可重构系统的访存性能提升了29.16％～35.65％，并且对于不同标准的媒体处理算法都能获得较好的优化效果，具有很好的适应性．芯片实测结果表明，采用所述数据缓存设计方案的可重构系统可以在200 MHz下满足1080p＠30fps的实时解码需求，与国际同类架构相比，性能提高了1.8倍以上． 展开更多
关键词 可重构系统 数据缓存结构 缓存管理策略
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面向可重构系统的eCos拓展
15
作者 张亮忠 熊选东 +1 位作者 付建丹 王松锋 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期1768-1771,共4页
针对可重构系统中任务模型灵活性差、硬件任务重构延时长、FPGA资源利用率低等问题,提出了将应用程序划分为软件任务和混合任务的划分模式,并在eCos的基础上,通过重构控制机制、混合任务管理机制、通信机制三方面的拓展,设计了支持可重... 针对可重构系统中任务模型灵活性差、硬件任务重构延时长、FPGA资源利用率低等问题,提出了将应用程序划分为软件任务和混合任务的划分模式,并在eCos的基础上,通过重构控制机制、混合任务管理机制、通信机制三方面的拓展,设计了支持可重构系统的嵌入式操作系统框架eCos4RC。仿真结果表明,eCos4RC实现了对混合任务的有效管理,在兼容eCos多线程机制的同时提高了应用程序执行速度和可重构资源利用率,为可重构计算平台提供了良好的运行环境支持。 展开更多
关键词 可重构系统 混合任务 嵌入式操作系统 ECOS eCos4RC
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卡板可重构系统设计及其控制研究
16
作者 杨建国 邹焕富 +1 位作者 陈晓川 高月山 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第8期52-55,共4页
传统整流罩装配型架已经成为产品快速变换和重构后装配的瓶颈,严重地影响整流罩装配周期、生产效率、质量和成本。随着国际发射市场对整流罩需求的不断增长,整流罩的型号规格越来越多,而传统的装配型架只能对应一种型号规格的整流罩,越... 传统整流罩装配型架已经成为产品快速变换和重构后装配的瓶颈,严重地影响整流罩装配周期、生产效率、质量和成本。随着国际发射市场对整流罩需求的不断增长,整流罩的型号规格越来越多,而传统的装配型架只能对应一种型号规格的整流罩,越来越不能满足市场需求。针对传统装配型架的诸多缺点,而可重构系统具有快速的构造能力和统一的集成环境优势,利用其模块化设计原理,设计了装配型架卡板可重构系统,介绍了系统重构的过程和控制原理,经验证系统重构后能够很好地适应多种型号规格整流罩的装配。 展开更多
关键词 装配型架 整流罩 模块化设计 卡板可重构系统
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可重构系统在线任务预约重调度算法 被引量：3
17
作者 刘沙 周学功 +1 位作者 王颖 王伶俐 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期271-274,共4页
针对可重构系统的任务调度问题,提出一种基于最小裕度优先策略的在线任务预约重调度算法。该算法在任务预约的基础上,对预约失败的任务和已预约的任务按特定优先策略进行重调度。仿真实验结果显示,在正常负载率区间中,该算法有效降低了... 针对可重构系统的任务调度问题,提出一种基于最小裕度优先策略的在线任务预约重调度算法。该算法在任务预约的基础上,对预约失败的任务和已预约的任务按特定优先策略进行重调度。仿真实验结果显示,在正常负载率区间中,该算法有效降低了任务拒绝率,且运行开销较小。 展开更多
关键词 在线任务调度 可重构系统 预约重调度 最小裕度优先策略
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基于离散粒子群优化的可重构系统任务调度算法 被引量：4
18
作者 祁晓峰 张兴明 高彦钊 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第3期556-561,共6页
在可重构系统任务调度过程中,配置预取可以有效隐藏任务的配置时间从而提高系统执行性能.然而调度算法需要额外的任务配置策略,这不但增加调度问题的复杂度,而且导致算法时间开销大,影响系统的实时性.为解决该问题,提出一种带有预生成... 在可重构系统任务调度过程中,配置预取可以有效隐藏任务的配置时间从而提高系统执行性能.然而调度算法需要额外的任务配置策略,这不但增加调度问题的复杂度,而且导致算法时间开销大,影响系统的实时性.为解决该问题,提出一种带有预生成策略的离散粒子群优化算法应用于任务调度问题中.首先,描述可重构系统任务调度问题模型,将该问题转化为最优化问题求解;其次,设计调度方案的编解码形式,将离散粒子群优化策略应用于调度问题中;最后,提出预生成策略提高算法的可靠性和收敛速度.实验结果相比自适应蚁群算法和混合遗传算法,求解质量分别提高13.2%和32.3%.该算法生成的调度方案能够满足系统要求,并有效提高调度方案质量. 展开更多
关键词 可重构系统 任务调度 配置预取 粒子群优化
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支持硬件透明编程模型的动态可重构系统的设计与实现 被引量：1
19
作者 钟俊 李仁发 +1 位作者 陈宇 刘彦 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第11期4193-4196,4217,共5页
以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译... 以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译器和综合工具以及屏蔽底层物理细节的目的。实验结果表明上述编程模型能够支持硬件透明编程,同时系统性能得到了明显的改善。 展开更多
关键词 动态可重构系统 软硬件划分 软硬件协同综合 JAVA 硬件透明编程模型 硬件方法
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可重构系统重构过程的两种优化技术 被引量：1
20
作者 朱琳 杭德全 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第B12期201-202,共2页
可重构系统以其灵活性和高效性得到了越来越多的关注,但是随着可重构逻辑器件规模的不断扩大,配置文件的相应增加,导致重构时延过长,使得可重构系统的重构时延成了可重构系统的瓶颈。介绍了两种缓解这一问题的优化技术。
关键词 可重构系统 配置压缩 配置缓存 抖动
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