可重构嵌入式系统快速原型方法及任务调度算法研究

发布时间：2021-02-18 15:02

　　可重构嵌入式系统，特别是具备动态可重构能力的嵌入式系统，需要对传统的协同设计方法进行改进。交易级建模在系统级设计领域得到重视，它以一体化的软硬件模型为早期的软件开发、设计空间探索和性能验证提供平台。本文以现行的systemC交易级模型为基础，扩展支持实时操作系统建模的tlm-rtos类，给出非抢占式任务调度相应的模拟方法，并针对抢占式任务调度模拟存在的问题作了分析。以上述研究为基础，提出并实现一种系统原型方法，该方法能够有效支持快速系统原型搭建、初始的功能验证、结构探索和性能评价。协同设计方法要根据可重构系统结构特点，对可重构资源需求施加约束并为运行时调度和管理提供设计支持。本文给出一个可重构嵌入式系统平台原型，基于统一多任务设计思想，设计支持可重构嵌入式系统的操作系统模型，并提出虚拟硬件任务接口、硬件任务动态调度和可重构资源管理模型，将可重构硬件模块抽象为硬件任务，与软件任务一起由操作系统进行统一管理。在可重构系统设计过程中，针对如何缩短重构时间这一重要问题，本文提出采用预配置策略的混合任务调度算法。考虑到硬件任务的特点，将混合任务有向无环图中的硬件任务分解为配置子任务和计算子任务，... 

【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

一l高度异构的RSoC平台平台中的专用集成电路(ASIC)采用硬接线的固定模式，而现场可编程门阵列

EEEvent一driven斗 mulationnnC料user一defined砂 Pesss CCC++LanguageStandarddd图2一 5SystemC语言结构一个Systel-nC模型一般有多个模块构成，模块提供了系统结构描述能力，内部可以包括进程、端口、内部数据、通道以及其它模块的实例。模块支持层次结构。进程之间通过通道或事件进行通信，所有的进程在概念上是并发的且用于描述模块的功能。端口是一组对象，可以代表接口或引脚(曰ns)，通过端口和通道模块之间相互连接。内部数据和通道提供进程间通信。图2一6是一个基于SystemC描述的系统的示意图，图2一7是SystemC模块结构的示意图。System图2一6基于匀、temC描述的系统不同模块之间进程的通信是通过端日、接口和通道完成的。进程

EEEvent一driven斗 mulationnnC料user一defined砂 Pesss CCC++LanguageStandarddd图2一 5SystemC语言结构一个Systel-nC模型一般有多个模块构成，模块提供了系统结构描述能力，内部可以包括进程、端口、内部数据、通道以及其它模块的实例。模块支持层次结构。进程之间通过通道或事件进行通信，所有的进程在概念上是并发的且用于描述模块的功能。端口是一组对象，可以代表接口或引脚(曰ns)，通过端口和通道模块之间相互连接。内部数据和通道提供进程间通信。图2一6是一个基于SystemC描述的系统的示意图，图2一7是SystemC模块结构的示意图。System图2一6基于匀、temC描述的系统不同模块之间进程的通信是通过端日、接口和通道完成的。进程

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于簇的层次敏感的可重构系统任务划分算法[J]. 周博,邱卫东,谌勇辉,彭澄廉.  计算机辅助设计与图形学学报. 2006(05)
[2]可重配置实时任务的快速动态调度算法[J]. 周博,邱卫东,陈伟男,彭澄廉.  计算机辅助设计与图形学学报. 2006(04)
[3]SHUM-UCOS:基于统一多任务模型可重构系统的实时操作系统[J]. 周博,王石记,邱卫东,彭澄廉.  计算机学报. 2006(02)
[4]SystemC中抢占式进程调度的建模[J]. 徐涛,赵川,彭澄廉.  计算机应用与软件. 2004(07)
[5]嵌入式系统软硬件协同设计中的快速样机平台[J]. 吴百锋,彭澄廉,孙晓光.  计算机辅助设计与图形学学报. 2003(07)



本文编号：3039718