粗粒度可重构计算系统中算法映射的研究与设计

摘要

鉴于在系统灵活性和系统性能方面进行了很好的折中，可重构系统日益受到了大家的关注。
　　将特定算法映射到可重构系统中运行是一个相当繁琐且极易出错的过程，因而不同的可重构系统都与之配套的映射工具。范围从半自动的手工配置工具到全自动的代码编译器。
　　本文中描述的编译器是为REmus可重构系统设计。REmus编译器主要分为三部分：前端、中端和后端。前端负责生成算法代码的中间表示(DFG)；中端负责将中间表示映射到具体的硬件构架上，这也是本论文会重点描述的内容。而后端负责生成ARM核可执行代码。
　　本文的工作主要集中在中端，其过程主要包括对中间表示DFG的时域划分、硬件资源映射以及配置字文件的生成等。
　　不同于传统的映射工具，REmus映射工具不仅考虑映射的硬件使用效率和系统执行时的性能，还考虑了映射结果对系统运行时温度的影响。本文中采用的热管理技术主要基于对调度任务的静态热分析。分析技术需要先对器件进行热建模，本文中采用的是简化热模型。实验结果显示，在给定的实验条件下优化后的器件最高温度可以比优化之前低2~8℃。

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第一章 绪论

1.1可重构器件及其构架

1.2可重构器件的热问题

1.3课题研究内容及意义

第二章 可重构系统的编译技术

2.1典型的粗粒度构架

2.2可重构系统编译流程

2.3可重构构架的映射技术

2.4 REmus编译器总流程

2.5本章小结

第三章 REmus构架的映射流程

3.1映射的目标构架

3.2 REmus1.0中端映射流程

3.3映射的后端处理

3.4 REmus2.0映射流程

3.5本章小结

第四章 映射过程中的热优化

4.1热传导方程

4.2器件和版图模型

4.3热优化流程

4.4优化流程的讨论

4.5本章小结

第五章 实验与分析

5.1映射应用举例

5.2映射实验测试

5.3热优化举例

5.4本章小结

第六章 结束语

6.1主要工作与创新点

6.2后续研究工作

参 考 文 献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文