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基于3D碎裂度布局策略的可重構(gòu)硬件任務(wù)調(diào)度算法

徐金甫 劉露 李偉 南龍梅

徐金甫, 劉露, 李偉, 南龍梅. 基于3D碎裂度布局策略的可重構(gòu)硬件任務(wù)調(diào)度算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2018, 40(8): 2020-2027. doi: 10.11999/JEIT171205
引用本文: 徐金甫, 劉露, 李偉, 南龍梅. 基于3D碎裂度布局策略的可重構(gòu)硬件任務(wù)調(diào)度算法[J]. 電子與信息學(xué)報, 2018, 40(8): 2020-2027. doi: 10.11999/JEIT171205
Jinfu XU, Lu LIU, Wei LI, Longmei NAN. Reconfigurable Hardware Task Scheduling Algorithm Based on 3D Fragmentation Layout Strategy[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(8): 2020-2027. doi: 10.11999/JEIT171205
Citation: Jinfu XU, Lu LIU, Wei LI, Longmei NAN. Reconfigurable Hardware Task Scheduling Algorithm Based on 3D Fragmentation Layout Strategy[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(8): 2020-2027. doi: 10.11999/JEIT171205

基于3D碎裂度布局策略的可重構(gòu)硬件任務(wù)調(diào)度算法

doi: 10.11999/JEIT171205 cstr: 32379.14.JEIT171205
基金項目: 國家自然科學(xué)基金(61404175)
詳細信息
    作者簡介:

    徐金甫:男,1965年生,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向為專用集成電路設(shè)計

    劉露:男,1992年生,碩士,研究方向為專用集成電路設(shè)計

    李偉:男,1983年生,副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向為安全專用芯片設(shè)計

    南龍梅:女,1981年生,講師,研究方向為安全專用芯片設(shè)計

    通訊作者:

    李偉  liulu13213238773@163.com

  • 中圖分類號: TP316.4

Reconfigurable Hardware Task Scheduling Algorithm Based on 3D Fragmentation Layout Strategy

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61404175)
  • 摘要: 現(xiàn)有硬件任務(wù)調(diào)度算法任務(wù)描述不完善且忽視時間維上緊湊性。該文考慮任務(wù)下載時間、完善任務(wù)屬性,以器件2維資源與時間建立3維資源模型,將任務(wù)布局問題抽象成特殊的3維空間放置問題,在此模型上分析出現(xiàn)有算法不能克服任務(wù)不可預(yù)知性和資源占用多變性,導(dǎo)致調(diào)度成功率和資源利用率低。針對此問題,該文提出了一種3維可重構(gòu)任務(wù)調(diào)度算法3D_RTSA。設(shè)計并實現(xiàn)了基于任務(wù)緊迫度的調(diào)度策略和基于3D碎裂度的布局策略。與其他4種算法實驗對比結(jié)果表明,在重負載、小任務(wù)C30情況下,3D_RTSA調(diào)度成功率比GC, Look-aheadest, SPSA, DTI算法分別高3%, 21%, 28%, 35%左右;在輕負載、大任務(wù)C50情況下,資源利用率比Look-aheadest, SPSA算法分別高5%, 18%左右,且該文算法時間復(fù)雜度并未增加。
  • 圖  1  硬件任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

    圖  2  任務(wù)塊在3維空間布局示意圖

    圖  3  3種情況調(diào)度結(jié)果對比圖

    圖  4  文獻[14]的優(yōu)先級調(diào)度策略實例

    圖  5  3D_RTSA算法流程

    圖  6  前后硬件任務(wù)相對放置位置情況

    圖  7  雙任務(wù)布局時3D碎裂度計算模型

    圖  8  深度優(yōu)化布局必要性分析

    圖  9  5種調(diào)度算法調(diào)度成功率對比

    圖  10  3種調(diào)度算法資源利用率對比

    表  1  5種算法時間復(fù)雜度對比

    算法 調(diào)度算法復(fù)雜度 布局算法復(fù)雜度
    Look-aheadest O(E2R+G) O(E2R)
    DTI O(N) O(E+R)
    GC O(N(E+R)) O(E+R)
    SPSA O(R2) O(GR)
    本文 O(N) O(E+R)
    下載: 導(dǎo)出CSV
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  • 加載中
圖(10) / 表(1)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2017-12-21
  • 修回日期:  2018-05-18
  • 網(wǎng)絡(luò)出版日期:  2018-06-06
  • 刊出日期:  2018-08-01

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