当前位置:主页 > 科技论文 > 计算机论文 >

便笺存储嵌入式系统中多层存储上的数据分配算法研究

发布时间:2018-03-19 16:53

  本文选题:数据分配 切入点:便笺式存储器 出处:《湖南大学》2013年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:高性能应用,如高清数字信号处理(DSP)等对嵌入式系统有着严格的实时处理和低能耗等要求。便笺式存储器(Scratch Pad Memory, SPM)是一种软件控制的片上存储器。由于具有纯软件控制、占用芯片面积少、低能耗等优点,便笺式存储器作为一种片上存储器已经越来越广泛地应用在众多数字信号处理系统中。在这些嵌入式系统中,通常会使用多种具有不同性能和开销的存储介质组成多层存储子系统,从而提高整个系统的存储效率。因此,在基于便笺式存储器多层异质存储单元的嵌入式系统中,如何有效的进行数据分配是减少系统存储开销、提高程序性能的重要研究课题之一。 近年来,学术界提出了许多不同的基于便笺式存储器的数据分配策略。然而,现有的研究大多是一些不能保证最优解的启发性算法。而本文致力于设计出能保证在多项式时间复杂度内找到解决多层便笺式存储嵌入式系统上的的数据分配问题的最优算法。对于程序区段内的标量数据,本文设计出一种基于动态规划的程序区段最优数据分配算法(RODP),该算法可以在多项式时间复杂度内得到最优解;对于全局标量数据的分配,,本文用整数线性规划进行建模,并基于RODP算法,提出了全局数据分配算法(GDP),GDP算法能在多项式时间复杂度内快速地解决整个程序内标量数据的分配问题。最后,本文专门针对于程序循环体中的数组变量,设计出循环迭代最优数据分配算法(IODP),该算法可以保证循环中的数组数据在多层便笺式存储器上得到迭代级最优数据分配。 仿真实验分别在两组基准程序上进行。实验结果表明对于所有的测试程序,本文提出的全局数据分配算法及循环迭代最优数据分配算法无论在访存延迟,还是系统能耗方面都优于已有的基于贪婪策略的数据分配算法。
[Abstract]:High-performance applications, such as high-definition digital signal processing (DSP), have strict real-time processing and low energy consumption requirements for embedded systems. Scratch Pad memory (SPMs) is a kind of software controlled on-chip memory. As a kind of on-chip memory, notepad memory has been widely used in many digital signal processing systems. In order to improve the storage efficiency of the whole system, the storage efficiency of the whole system can be improved by using a variety of storage media with different performance and overhead. How to allocate data effectively is one of the important research topics to reduce system storage overhead and improve program performance. In recent years, many different data allocation strategies based on notepad memory have been proposed by the academic community. However, Most of the existing researches are heuristic algorithms which can not guarantee the optimal solution. However, this paper is devoted to designing a solution to the problem of data allocation on multi-layer note storage embedded system in polynomial time complexity. For scalar data in a program section, In this paper, a program segment optimal data allocation algorithm based on dynamic programming is designed, which can obtain the optimal solution in polynomial time complexity, and the integer linear programming is used to model the global scalar data allocation. Based on the RODP algorithm, a global data allocation algorithm is proposed, which can quickly solve the problem of scalar data allocation in the polynomial time complexity. Finally, this paper focuses on the array variables in the program loop. A cyclic iterative optimal data allocation algorithm is designed, which can ensure that the array data in the loop can be allocated at the iterative level on a multi-layer pad memory. The simulation results show that for all the test programs, the global data allocation algorithm and the cyclic iterative optimal data allocation algorithm are proposed in this paper, regardless of the memory access delay. The system energy consumption is better than the existing greedy strategy based data allocation algorithm.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP333

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴寿康;;数据分配和收集系统(INTELNET)[J];电信科学;1987年06期

2 陈军,李晓梅;不同数据分配方式下并行系统的可扩展性[J];计算机工程与科学;2000年05期

3 吕晓华,薛永生,王劲波,段江娇;基于实例的分布式数据库中的数据分配方法研究[J];厦门大学学报(自然科学版);2002年06期

4 龚成鹏;赵建新;;一种基于遗传算法的大型数据库数据分配算法[J];硅谷;2011年04期

5 程鸿芳;;浅析分布式数据库的数据存储[J];芜湖职业技术学院学报;2009年02期

6 师广利,余冬梅,袁占亭;分布式数据库设计中的数据分配问题研究[J];甘肃工业大学学报;1999年04期

7 李忠文;利用遗传算法解决分布式数据库系统中的数据分配问题[J];山西大学学报(自然科学版);2001年02期

8 姚全珠,王国法;基于本体模式的分布式数据最优分配方法[J];计算机工程与应用;2004年30期

9 王传胜;李乔儒;赵璇;;基于平均代价得益的分布式数据分配算法[J];微计算机信息;2009年18期

10 任伟利;用单片D/A转换器实现多通道D/A转换的方法[J];微电子学与计算机;1991年02期

相关会议论文 前10条

1 董治华;张林锐;刘亮;;基于智能压力变送器的嵌入式检测系统研究[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年

2 李光先;陆阳;;应用UC/OS-Ⅱ设计嵌入式实时多任务软件[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 陈福;周树杰;林小竹;杨跃翔;;应用嵌入式系统进行数据采集的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年

4 孙柏林;;从“自成系统”到“嵌为一体”——军用嵌入式系统漫谈[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年

5 梁磊;洪永强;;基于网络技术的嵌入式系统[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年

6 冯斌;张恩军;隗娜;;基于嵌入式系统的无线监控终端研究[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年

7 尔宾;虞小伟;吴强;刘明亮;;基于实时嵌入式操作系统的多媒体播放器设计[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年

8 黄品文;郑丽敏;;嵌入式电子鼻系统的研究现状与发展趋势[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年

9 刘树鑫;曹云东;侯春光;刘晓明;;嵌入式系统在断路器智能控制中的应用[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年

10 刘鸿伟;杨蕴;;嵌入式Linux系统在电子不停车收费技术中的应用[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;软件行业嵌入式系统分会成立[N];中国高新技术产业导报;2004年

2 龚炳铮;嵌入式系统大有作为[N];中国石油报;2003年

3 记者 王晓涛;物联网勿求中心和终端两全其美[N];中国经济导报;2010年

4 艾文;国产嵌入式系统重视二次开发[N];中国计算机报;2001年

5 本报记者  凡晓芝;微软嵌入式系统大赛中国学生创佳绩[N];计算机世界;2006年

6 周晨;中国嵌入式工程师抢手[N];科技日报;2007年

7 ;微软嵌入式系统开发中心正式成立[N];人民邮电;2008年

8 朱挺;中国嵌入式系统产业联盟成立[N];中国高新技术产业导报;2008年

9 ;有了VSPWorks嵌入式系统进通信[N];中国计算机报;2002年

10 郭淳学;嵌入式系统是嵌入式软件与IC发展基础[N];中国电子报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 杨峰;分布式并行索引研究[D];电子科技大学;2003年

2 任慰;以实时操作系统为中心的嵌入式系统平台化设计研究[D];华中科技大学;2013年

3 程国达;嵌入式系统的硬/软件协同设计研究[D];复旦大学;2003年

4 赵国冬;嵌入式系统弹性应对方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

5 李清安;面向非易失性片上存储的编译技术研究[D];武汉大学;2013年

6 陈文智;Pcanel——基于模型驱动的嵌入式系统设计平台[D];浙江大学;2005年

7 娄嘉骏;家庭网络平台研究与构造[D];浙江大学;2005年

8 肖英奎;运动同步记录与在线模拟技术研究[D];吉林大学;2005年

9 龚国辉;可配置多模式卫星定位信号处理技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

10 张卫钢;纯电动试验车及其相关技术研究[D];长安大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 张骏;便笺存储嵌入式系统中多层存储上的数据分配算法研究[D];湖南大学;2013年

2 南菊松;分布式数据库系统中数据分配算法研究[D];华中科技大学;2013年

3 余基映;MapReduce模型的数据分配策略研究[D];华中科技大学;2013年

4 郭德锋;基于Hadoop的云平台模型的性能研究与优化[D];西北大学;2013年

5 李想;分布式数据库数据分配策略研究[D];大连理工大学;2009年

6 王道祥;基于分布式数据库的综合信息系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

7 谭遥骋;P2P流媒体内容分发关键技术研究[D];中南大学;2008年

8 袁远;P2P流媒体系统中多源协同技术研究[D];国防科学技术大学;2006年

9 阳卫文;基于Gossip协议的P2P流媒体直播研究[D];中南大学;2007年

10 亓向国;MicroWindows在嵌入式系统中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年



本文编号:1635157

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/1635157.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户bfd19***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com