專利名稱：一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)能量管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及現(xiàn)場可編程門陣列局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)，具體 涉及是一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的能量管理方法。
背景技術(shù)：
隨著FPGA可重構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)，大大改變了傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)計的方法，可重構(gòu)計算 作為一種新型時空域的計算模式，在嵌入式和高性能的計算領(lǐng)域具有廣泛地應(yīng)用前景，已 經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。局部動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，代表了一種新的可重構(gòu) 設(shè)計思想，大多由微處理器與可重構(gòu)硬件構(gòu)成，可重構(gòu)硬件可以采用FPGA的細(xì)粒度邏輯單 元，也可以是特定功能的粗粒度模塊，使得硬件功能的執(zhí)行更加靈活，軟硬件之間的鴻溝越 發(fā)的不明顯，硬件任務(wù)可以根據(jù)需求像軟件任務(wù)一樣靈活的調(diào)用和配置。但局部動態(tài)可重 構(gòu)系統(tǒng)如何利用軟硬件協(xié)調(diào)運(yùn)行處理來提高系統(tǒng)的能量利用已經(jīng)成為了制約可重構(gòu)技術(shù) 發(fā)展的一個因素。由于可重構(gòu)硬件只適合執(zhí)行應(yīng)用中控制相對簡單、數(shù)據(jù)訪問比較規(guī)范、計算量相 對較大的計算密集型的任務(wù)，雖然執(zhí)行時間短，但增加額外FPGA硬件資源的功耗開銷以及 重配置的功耗開銷，可能會增加整個系統(tǒng)的能量開銷；但在實際應(yīng)用中也存在著一些控制 相對復(fù)雜、計算量相對簡單、硬件無法綜合的計算任務(wù)以及可重構(gòu)硬件的配置功能，如果單 獨(dú)用專用處理器執(zhí)行，雖然節(jié)約了額外FPGA硬件資源的功耗開銷，但執(zhí)行時間大大增加， 也會增加整個系統(tǒng)的能量開銷。CPU+FPGA的混合計算結(jié)構(gòu)，因兼具集成電路的高性能和通 用處理器的高靈活性，為局部動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)的實現(xiàn)能量有效提供了可能。由于硬件資源利用和系統(tǒng)處理時間是決定可重構(gòu)系統(tǒng)功耗的主要因素，由上所述 可重構(gòu)硬件和微處理器在執(zhí)行不同的計算任務(wù)上存在著各自的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，如果沒有局部 可重構(gòu)技術(shù)和軟硬件協(xié)調(diào)運(yùn)行的有效能量管理方法無法將各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來使用，會使 動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)的功耗顯著地增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng) 的能量管理方法。一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)，在至少有一個內(nèi)嵌微處理 器所構(gòu)成的可重構(gòu)芯片上，局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)可執(zhí)行和配置多個不同功能硬件任務(wù)(硬 件配置流任務(wù)存儲在外部存儲器中)，不同的硬件配置任務(wù)具有不同的配置時間、不同的資 源利用、不同的處理時間，因此各自都具有不同功耗。通常一個特定的應(yīng)用可分解成若干個 任務(wù)來執(zhí)行，這些任務(wù)可以軟件執(zhí)行也可以硬件執(zhí)行，利用軟件和硬件劃分的協(xié)調(diào)處理實 現(xiàn)對能量的有效管理，是一種降低嵌入式系統(tǒng)的整體能量方法。為了達(dá)到以上所述的目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的關(guān)鍵點(diǎn)在局部動態(tài) 可重構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中利用軟硬件協(xié)調(diào)調(diào)度和處理對嵌入式系統(tǒng)的能量進(jìn)行有效管理， 即目的是為了降低可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的能量開銷。微處理器控制硬件任務(wù)的配置裝置，也可以運(yùn)行與硬件任務(wù)功能相同的軟件任務(wù)，即軟件任務(wù)在CPU上運(yùn)行，硬件任務(wù)利用FPGA 硬件資源處理。軟硬件任務(wù)選擇處理是根據(jù)應(yīng)用中待處理任務(wù)的能量決定，調(diào)度裝置利用 ICAP(內(nèi)部配置接口 )可以選擇將這些硬件配置任務(wù)局部配置到可重構(gòu)芯片的局部可重構(gòu) 區(qū)(PRR)，硬件任務(wù)完成后就自動釋放該區(qū)域的硬件資源。所述的硬件配置任務(wù)的時間用硬件任務(wù)資源來衡量，而配置功耗并入硬件任務(wù)運(yùn) 行功耗。所述的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的一個應(yīng)用中的所有任務(wù)可以通過微處理器的軟件 任務(wù)處理也可以通過局部動態(tài)配置用FPGA的硬件資源來處理，軟件任務(wù)和硬件任務(wù)可并 行執(zhí)行，且PRR進(jìn)行配置時，對其他正在運(yùn)行的功能沒有影響；整個系統(tǒng)的運(yùn)行頻率f保持 不變。所述的軟硬件協(xié)調(diào)控制的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)能量管理方法，是在具備支持局部 動態(tài)可重構(gòu)芯片上實現(xiàn)的，可提供多個配置區(qū)域。所述的硬件配置任務(wù)具有不同的配置時間、資源利用以及硬件處理時間，從而具 有不同的能量消耗。所述的軟硬件任務(wù)在啟動運(yùn)行時，軟件任務(wù)不在完成之前被終止，硬件任務(wù)不能 在配置完成前被終止，采用非搶占調(diào)度。所述的微處理器不僅能用軟件實現(xiàn)軟件任務(wù)的功能，也可用軟件調(diào)度和選擇硬件 配置任務(wù)。本發(fā)明方法的具體步驟如下步驟(1)對應(yīng)用按功能模塊進(jìn)行任務(wù)劃分，形成Ri、R2、R3……Rn共計n個劃分，各 個劃分實現(xiàn)不同的功能。步驟(2)對n個劃分Ri、R2、R3……Rn建立軟件任務(wù)和硬件任務(wù)，氏對應(yīng)的軟件任 務(wù)和硬件任務(wù)具有相同的實現(xiàn)功能，但處理所需的能量開銷不一樣。軟件任務(wù)記為Ts1、Ts2、Ts3……Tsn;硬件任務(wù)記為Thl、T h2、Th3......T^hn ；步驟(3)獲取軟件、硬件任務(wù)處理的功耗(單位時間內(nèi)的能量消耗)、軟件、硬件任 務(wù)處理的時間及硬件任務(wù)配置時間。1.獲取軟件任務(wù)處理的功耗，軟件任務(wù)處理的功耗由CPU運(yùn)行時的功耗Pm和系統(tǒng) 的靜態(tài)功耗ps組成(ps定義為功耗單元，是確定的，由底層FPGA工藝等決定)。2.獲取各硬件任務(wù)處理功耗Phl、Ph2、Ph3……Pta;PhiS義了處理任務(wù)Thi的局部配 置區(qū)的功耗。3.獲取各硬件任務(wù)的配置時間、^、^、……t。n;4.獲取各硬件任務(wù)處理時間thwl、thw2、thw3……thm ；5.獲取軟件任務(wù)處理時間tswl、tsw2、tsw3……tsm ；步驟(4)對禮、R2、R3……Rn根據(jù)局部能量最優(yōu)原則來選擇軟件和硬件任務(wù)。所述的局部能量最優(yōu)原則為如果(Pm+Ps) X tswi彡(Phi+Ps) X (tci+thwi)，選擇硬件 任務(wù)Thi來處理氏劃分。如果(Pffl+Ps) X tswi < (Phi+Ps) X (tci+thwi)，選擇軟件任務(wù)Tsi來處 理氏劃分，其中1 < i < n。步驟(5)根據(jù)任務(wù)之間關(guān)系約束構(gòu)建應(yīng)用的有向無環(huán)圖(DAG)，該有向無環(huán)圖有一個入口任務(wù)。任務(wù)之間關(guān)系約束為G，G= (TpEu),其中Ti為劃分的軟件任務(wù)或硬件任 務(wù)，Eij為有向無環(huán)圖中Ti到&的邊，Ti又記為&直接前驅(qū)任務(wù)，Tj記為Ti直接后繼任務(wù)；步驟(6)計算任務(wù)優(yōu)先級。計算規(guī)則為一、包含Ti路徑的所有前驅(qū)任務(wù)處理完 畢后，才將Ti放入就緒列表中，等待調(diào)度；二、軟件任務(wù)和硬件任務(wù)按硬件任務(wù)優(yōu)先原則調(diào) 度就緒列表中任務(wù)；三、硬件任務(wù)之間按執(zhí)行時間長的優(yōu)先調(diào)度和退避原則。步驟(7)協(xié)調(diào)處理軟件和硬件任務(wù)，具體方法為
a、初始化動態(tài)部分可重構(gòu)夠系統(tǒng)，調(diào)用步驟(4)；b、調(diào)用步驟(5)，執(zhí)行入口任務(wù)；C、更新任務(wù)就緒列表中任務(wù)的優(yōu)先級，來維護(hù)就緒的任務(wù)；d、檢查當(dāng)前微處理器是否空閑，如果當(dāng)前微處理器為空閑，則執(zhí)行步驟e ；否則繼 續(xù)執(zhí)行本步驟；e、調(diào)用步驟(6)，調(diào)度并執(zhí)行就緒表中優(yōu)先級最高的任務(wù)Ti,從就緒表中刪除Ti ；f、如果步驟e中Ti是硬件任務(wù)Thi，則判斷當(dāng)前PRR區(qū)硬件資源是否正在運(yùn)行，如 果當(dāng)前PRR區(qū)硬件資源正在運(yùn)行，則從就緒表中添加Ti跳轉(zhuǎn)至步驟c，否則配置硬件資源配 置；然后執(zhí)行步驟h;g、如果步驟5中Ti是軟件任務(wù)Tsi，則處理軟件任務(wù)Tsi ；處理完畢后執(zhí)行步驟h ；h、判斷是否加載后續(xù)任務(wù)到就緒列表①Ti有直接后繼任務(wù)，則加載直接后繼任務(wù)到就緒列表中，跳轉(zhuǎn)至步驟c ；②Ti無 直接后繼任務(wù)，執(zhí)行步驟i ；i.判斷就緒表是否為空①就緒列表不為空，跳轉(zhuǎn)至步驟d ；②就緒列表為空，執(zhí)行步驟j ；j.應(yīng)用的所有任務(wù)處理完畢。本發(fā)明中硬件任務(wù)之間可以并行執(zhí)行，硬件任務(wù)和軟件任務(wù)中也能并行執(zhí)行(硬 件配置時間例外)，而軟件任務(wù)之間不能夠并行執(zhí)行。利用了就緒列表中任務(wù)優(yōu)先級在線重 新計算的方法。利用本發(fā)明方法可將在動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)上運(yùn)行的包含多個任務(wù)的應(yīng)用實例 實現(xiàn)能量的有效管理，從而使動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)處理應(yīng)用實例降低能量的開銷。適用于 可重構(gòu)平臺中處理復(fù)雜度變化明顯的算法，數(shù)據(jù)處理，視頻及圖像處理等應(yīng)用領(lǐng)域，是針對 結(jié)合FPGA中額外硬件資源功耗和處理時間開銷，采用軟硬件協(xié)調(diào)運(yùn)行的方式來實現(xiàn)局部 動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的能量有效管理方法，實現(xiàn)整體的能量近似最優(yōu)。


圖1局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)中軟硬件任務(wù)及任務(wù)放置示意圖；圖2應(yīng)用實施例中劃分所對應(yīng)的軟硬件任務(wù)的相關(guān)功耗和時間示意圖；圖3軟硬件任務(wù)選擇及任務(wù)間關(guān)系約束圖；圖4任務(wù)運(yùn)行及就緒列表更新圖；圖5軟硬件協(xié)調(diào)處理流程圖；圖6應(yīng)用實例的任務(wù)調(diào)度示意圖7能量消耗對比圖。
具體實施例方式本發(fā)明方法是結(jié)合FPGA的可重構(gòu)技術(shù)和軟硬件協(xié)調(diào)處理的思想提出的。旨在局 部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中利用軟硬件協(xié)調(diào)調(diào)度和處理嵌入式系統(tǒng)的能量有效性，即 目的是為了降低可重構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的能量開銷。在本實施例中通過對給定的應(yīng)用進(jìn)行軟 硬件處理功能的劃分，將軟件任務(wù)存儲在內(nèi)部存儲器上，將硬件任務(wù)存儲在外部存儲器上 (例如CF卡)，利用任務(wù)處理局部能量最優(yōu)的調(diào)度指示來選擇軟件處理或硬件處理。硬件 任務(wù)配置存儲通過內(nèi)部配置接口來載入到FPFA相應(yīng)的區(qū)域中。實施例的具體實施方法一、在本實施例中將給定的一個應(yīng)用劃分為四個不同功能模塊禮、1 2、1 3、1 4 ；各劃 分模塊對應(yīng)的功能可以用軟件任務(wù)處理，也可以用硬件任務(wù)來處理。二、為本實施例中的劃分建立相應(yīng)的軟件任務(wù)和硬件任務(wù)，如圖1所示，對于同 一個劃分的軟件任務(wù)和硬件任務(wù)具有相同的處理功能，軟件任務(wù)通過調(diào)度用微處理器來 處理，而硬件任務(wù)配置資源是存放在外部存儲器上的，通過硬件任務(wù)加載器(內(nèi)部配置接 口)，配置到對應(yīng)FPGA芯片上PRR區(qū)域，利用FPGA硬件資源來處理。三、獲取實施例中給定應(yīng)用的軟硬件處理任務(wù)的功耗(單位時間內(nèi)的能量消 耗)、軟硬件任務(wù)的處理時間及硬件任務(wù)配置時間。通過XILINX公司的ISE、EDK、Xpore、 Chipscope工具獲取每個軟硬件任務(wù)處理時間、處理功耗以及硬件配置時間。如圖2所示， 不同任務(wù)所需要的處理時間和功耗不同，硬件任務(wù)還需要額外的配置時間，其中Pw為軟硬 件處理相應(yīng)功能的功耗，tw為軟硬件處理相應(yīng)功能的時間，t。為硬件任務(wù)的配置時間，Ps為 靜態(tài)功耗(由器件工藝決定)，定義其為單位功耗。四、對給定的應(yīng)用實施例的劃分禮、R2、R3、R4，根據(jù)局部能量最優(yōu)原則來選擇軟硬 件任務(wù)。如圖3為軟硬件任務(wù)選擇及任務(wù)間關(guān)系約束圖所示，劃分禮選擇軟件處理，劃分 R3選擇軟件處理，劃分R2選擇硬件處理，劃分R4選擇硬件處理。任務(wù)之間關(guān)系約束在給定 的應(yīng)用確認(rèn)后已經(jīng)確定，一個任務(wù)必須在所有前驅(qū)任務(wù)處理后，才能被放入就緒表中，任務(wù) 之間層次關(guān)系和前后任務(wù)關(guān)系在應(yīng)用設(shè)計和選擇時已經(jīng)確立。五、任務(wù)優(yōu)先級的計算。包含路徑的所有前驅(qū)任務(wù)處理完后，T,才被放入就緒 列表中，等待調(diào)度；就緒列表中任務(wù)優(yōu)先級按硬件任務(wù)優(yōu)先原則調(diào)度；硬件任務(wù)之間按執(zhí) 行時間長的優(yōu)先調(diào)度和退避原則，在每次任務(wù)調(diào)度前都對存放在就緒表里的就緒的軟件任 務(wù)和硬件任務(wù)進(jìn)行更新和相應(yīng)任務(wù)的優(yōu)先級更新。如圖4所示為給定的實施例就緒表的更 新，就緒表中增加的任務(wù)及其更新的優(yōu)先級，其任務(wù)調(diào)度順序為TS1 — Th4 — Th2 — Ts3。六、軟硬件任務(wù)協(xié)調(diào)處理方法如圖5所示。a、初始化動態(tài)部分可重構(gòu)夠系統(tǒng)，調(diào)用步驟四；b、調(diào)用步驟五，調(diào)度處理入口任務(wù)；c、更新任務(wù)就緒列表RDYList中任務(wù)的優(yōu)先級，來維護(hù)就緒的任務(wù)，任務(wù)只就緒 而未分配；d、檢查當(dāng)前微處理器是否空閑①如果是執(zhí)行步驟e ；
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②如果否重復(fù)執(zhí)行本步驟d ；e、調(diào)用步驟五，調(diào)度執(zhí)行就緒表RDYList中優(yōu)先級最高的任務(wù)Ti且在任務(wù)就緒列 表RDYList刪除最高的任務(wù)Ti ；
f、如果步驟e中Ti是硬件任務(wù)Thi ①如果當(dāng)前PRR區(qū)硬件資源正在運(yùn)行，任務(wù)就緒列表RDYList增加任務(wù)Ti返回c， 否則執(zhí)行以下②；②硬件資源配置；②配置完成，執(zhí)行步驟h ；g、如果步驟5中Ti是軟件任務(wù)Tsi ①處理軟件任務(wù)Tsi;②執(zhí)行完畢，執(zhí)行步驟h ；h、是否加載后續(xù)任務(wù)到就緒列表①Ti有直接后繼任務(wù)，加載到就緒列表中，返回步驟c ；②Ti無直接后繼任務(wù)，執(zhí)行步驟i ；i、判斷就緒表是否為空①就緒列表不為空，返回任務(wù)d ；②就緒列表為空，執(zhí)行步驟j ；j、應(yīng)用的所有任務(wù)處理完畢。針對上述對給定實施例的實施方法，本發(fā)明方法中硬件任務(wù)之間可以并行執(zhí)行， 硬件任務(wù)和軟件任務(wù)中也能并行執(zhí)行(硬件配置時間間隙例外)，而軟件任務(wù)之間不能夠 真正意義上的并行執(zhí)行。利用了就緒列表中任務(wù)優(yōu)先級在線重新計算的方法。圖6所示為 并行任務(wù)執(zhí)行在時間片的示意圖，在同個時間片上同時執(zhí)行多個任務(wù)對系統(tǒng)的靜態(tài)功耗減 少是有利的。如圖6中時間片25-30和30-35反映了軟件任務(wù)和硬件任務(wù)的并行執(zhí)行任務(wù)。利用本發(fā)明方法可將在動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)上運(yùn)行的包含多個任務(wù)的應(yīng)用實例 實現(xiàn)能量的有效管理，從而使動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)處理應(yīng)用實例降低能量的開銷。采用軟 硬件協(xié)調(diào)運(yùn)行的方式來實現(xiàn)局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)的能量管理方法，實現(xiàn)整體的能量近似最 優(yōu)。可以驗證得到對給定的應(yīng)用實例采用軟硬件任務(wù)協(xié)調(diào)處理的實施方法可以減少整個應(yīng) 用的能量開銷，如圖7所示是軟硬件任務(wù)協(xié)調(diào)處理的管理方法與傳統(tǒng)的基于單獨(dú)硬件或軟 件處理方法的比較，表明軟硬件任務(wù)協(xié)調(diào)處理的管理方法處理整個應(yīng)用實例的能量開銷減 少。對于給定的應(yīng)用實例，相比于硬件單獨(dú)處理減少了能耗75，相對于軟件單獨(dú)處理減少了 能耗51。
權(quán)利要求
一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)能量管理方法，其特征在于該方法包括如下步驟步驟(1)對應(yīng)用按功能模塊進(jìn)行任務(wù)劃分，形成R1、R2、R3……Rn共計n個劃分，各個劃分實現(xiàn)不同的功能；步驟(2)對n個劃分R1、R2、R3……Rn建立軟件任務(wù)和硬件任務(wù)，Ri對應(yīng)的軟件任務(wù)和硬件任務(wù)具有相同的實現(xiàn)功能，但處理所需的能量開銷不一樣；軟件任務(wù)記為Ts1、Ts2、Ts3……Tsn；硬件任務(wù)記為Th1、Th2、Th3……Thn；步驟(3)獲取軟件、硬件任務(wù)處理的功耗、軟件、硬件任務(wù)處理的時間及硬件任務(wù)配置時間；1.獲取軟件任務(wù)處理的功耗，軟件任務(wù)處理的功耗由CPU運(yùn)行時的功耗Pm和系統(tǒng)的靜態(tài)功耗Ps組成；2.獲取各硬件任務(wù)處理功耗Ph1、Ph2、Ph3……Phn；Phi定義了處理任務(wù)Thi的局部配置區(qū)的功耗；3.獲取各硬件任務(wù)的配置時間tc1、tc2、tc3……tcn；4.獲取各硬件任務(wù)處理時間thw1、thw2、thw3……thwn；5.獲取軟件任務(wù)處理時間tsw1、tsw2、tsw3……ttsn；步驟(4)對R1、R2、R3……Rn根據(jù)局部能量最優(yōu)原則來選擇軟件和硬件任務(wù)；所述的局部能量最優(yōu)原則為如果(Pm+Ps)×tswi≥(Phi+Ps)×(tci+thwi)，選擇硬件任務(wù)Thi來處理Ri劃分；如果(Pm+Ps)×tswi＜(Phi+Ps)×(tci+thwi)，選擇軟件任務(wù)Tsi來處理Ri劃分，其中1≤i≤n；步驟(5)根據(jù)任務(wù)之間關(guān)系約束構(gòu)建應(yīng)用的有向無環(huán)圖，該有向無環(huán)圖有一個入口任務(wù)；任務(wù)之間關(guān)系約束為G，G＝(Ti，Eij)，其中Ti為劃分的軟件任務(wù)或硬件任務(wù)，Eij為有向無環(huán)圖中Ti到Tj的邊，Ti又記為Tj直接前驅(qū)任務(wù)，Tj記為Ti直接后繼任務(wù)；步驟(6)計算任務(wù)優(yōu)先級；計算規(guī)則為①包含Ti路徑的所有前驅(qū)任務(wù)處理完畢后，才將Ti放入就緒列表中，等待調(diào)度；②軟件任務(wù)和硬件任務(wù)按硬件任務(wù)優(yōu)先原則調(diào)度就緒列表中任務(wù)；③硬件任務(wù)之間按執(zhí)行時間長的優(yōu)先調(diào)度和退避原則；步驟(7)協(xié)調(diào)處理軟件和硬件任務(wù)，具體方法為a.初始化動態(tài)部分可重構(gòu)夠系統(tǒng)，調(diào)用步驟(4)；b.調(diào)用步驟(5)，執(zhí)行入口任務(wù)；c.更新任務(wù)就緒列表中任務(wù)的優(yōu)先級，來維護(hù)就緒的任務(wù)；d.檢查當(dāng)前微處理器是否空閑，如果當(dāng)前微處理器為空閑，則執(zhí)行步驟e；如果當(dāng)前微處理器為忙碌，則繼續(xù)執(zhí)行本步驟；e.調(diào)用步驟(6)，調(diào)度并執(zhí)行就緒表中優(yōu)先級最高的任務(wù)，然后從就緒表中刪除該任務(wù)；f.如果步驟e中優(yōu)先級最高的任務(wù)是硬件任務(wù)Thi，則判斷當(dāng)前PRR區(qū)硬件資源是否正在運(yùn)行，如果當(dāng)前PRR區(qū)硬件資源正在運(yùn)行，則從就緒表中添加Ti跳轉(zhuǎn)至步驟c，否則配置硬件資源配置；然后執(zhí)行步驟h；g.如果步驟(5)中優(yōu)先級最高的任務(wù)是軟件任務(wù)Tsi，則處理軟件任務(wù)Tsi；處理完畢后執(zhí)行步驟h；h.判斷是否加載后續(xù)任務(wù)到就緒列表Ti有直接后繼任務(wù)，則加載直接后繼任務(wù)到就緒列表中，跳轉(zhuǎn)至步驟c；Ti無直接后繼任務(wù)，執(zhí)行步驟i；i.判斷就緒表是否為空就緒列表不為空，跳轉(zhuǎn)至步驟d；就緒列表為空，執(zhí)行步驟j；j.應(yīng)用的所有任務(wù)處理完畢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軟硬件協(xié)調(diào)處理的局部動態(tài)可重構(gòu)系統(tǒng)能量管理方法?，F(xiàn)有的可重構(gòu)系統(tǒng)能效比較大。本發(fā)明方法首先對應(yīng)用按功能模塊進(jìn)行任務(wù)劃分，并建立相應(yīng)的建立軟件任務(wù)和硬件任務(wù)；其次獲取軟件、硬件任務(wù)處理的功耗、軟件、硬件任務(wù)處理的時間及硬件任務(wù)配置時間，根據(jù)局部能量最優(yōu)原則來選擇軟件和硬件任務(wù)；然后根據(jù)任務(wù)之間關(guān)系約束構(gòu)建應(yīng)用的有向無環(huán)圖并計算任務(wù)優(yōu)先級；最后協(xié)調(diào)處理軟件和硬件任務(wù)。本發(fā)明方法可將在動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)上運(yùn)行的包含多個任務(wù)的應(yīng)用實例實現(xiàn)能量的有效管理，從而使動態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)處理應(yīng)用實例降低能量的開銷。
文檔編號G06F1/32GK101833368SQ20101014593
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者張佳芳, 戴國駿, 薛剛剛, 陳 峰, 高志剛 申請人:杭州電子科技大學(xué)