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混合重构系统构件的模型设计及空间搜索算法研究

作　者: 李烽
导　师: 韩国栋
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 软硬件混合可重构 参数化 可重构构件模型 构件组装 设计空间搜索
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 13次
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内容摘要


软硬件混合可重构系统由于其更高的效能和灵活性,而受到越来越多学者的关注,但随着用户需求的多样性增加,也产生了许多问题。一方面,由于系统中构件库的规模急剧膨胀,在指数级增长的设计空间中针对某一特定目标快速搜索出一个最优构件序列十分困难。另一方面,现有的可重构构件模型形式复杂、对象单一,不利于混合可重构系统的开发。本文以“十一五”国家863计划项目“可重构路由器构件组研制”课题为依托,设计了一种可同时支持软件构件和硬件构件的参数化可重构构件模型,并基于此模型,提出了一种混合可重构系统的构件设计空间快速搜索算法。本文的主要内容如下：■针对软硬件混合可重构系统的新要求,建立了一种同时适应软件构件和硬件构件的参数化可重构构件模型(PRCM)。该模型将构件的数据处理功能与数据通信功能分离,使得构件具有松耦合性,并从系统层面上抽象出软硬件混合可重构系统体系结构、软件构件以及硬件构件的特征参数,使得构件具有统一的模型。■分析总结了三种基本的构件组装方法对构件功能和性能的影响,给出了基于PRCM的复合构件模型参数的计算方法,从而提高了参数化可重构构件模型在粒度上的通用性。■通过对软硬件混合可重构系统特征的分析,提出了软硬件混合重构系统中,构件的预配置成功率估算方法,以及配置代价参数和数据传输代价参数的计算方法。■提出了一种软硬件混合可重构系统的构件设计空间快速搜索算法。依据PRCM,给出了可重构计算任务在系统中的执行性能代价目标函数,在此基础上,提出了基于动态规划的可重构设计空间快速搜索算法,并从理论分析和应用实验上证明了该算法的有效性,满足了项目的需求。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 课题研究背景与意义  11-12
  1.2 可重构构件模型相关研究  12-13
  1.3 可重构系统设计空间搜索的主要研究领域  13-15
    1.3.1 可重构系统结构设计空间搜索  13-14
    1.3.2 可重构系统存储器设计空间搜索  14
    1.3.3 可重构系统构件设计空间搜索  14-15
  1.4 论文主要工作和结构安排  15-17
    1.4.1 本文的主要工作  15
    1.4.2 本文的结构安排  15-17
第二章 可重构构件模型及设计空间搜索方法研究  17-27
  2.1 可重构构件模型研究  17-24
    2.1.1 软件构件模型  17-21
    2.1.2 硬件构件模型  21-24
  2.2 可重构系统设计空间搜索研究  24-26
    2.2.1 Simple-Fit设计空间搜索方法  24-25
    2.2.2 B.Mei的设计空间搜索方法  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章 混合重构系统构件的统一参数化模型  27-44
  3.1 引言  27
  3.2 混合可重构系统结构与模型  27-29
    3.2.1 混合可重构系统结构  27-28
    3.2.2 混合可重构系统模型  28-29
  3.3 参数化可重构构件模型  29-39
    3.3.1 构件通信机制  29-32
    3.3.2 可重构构件建模  32-39
  3.4 基于PRCM的复合构件模型生成规则  39-41
    3.4.1 并行组装  40
    3.4.2 串行组装  40-41
    3.4.3 流水线组装  41
  3.5 应用实例  41-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章 混合重构系统的构件设计空间搜索算法  44-59
  4.1 引言  44-45
  4.2 构件在混合重构系统中的执行特征  45-48
    4.2.1 预配置技术介绍  46-47
    4.2.2 构件的性能代价参数定义  47-48
    4.2.3 构件设计空间搜索目标函数  48
  4.3 构件的性能代价参数计算  48-51
    4.3.1 构件的配置代价计算  49
    4.3.2 构件的数据传输时间计算  49-51
  4.4 构件设计空间搜索算法  51-55
    4.4.1 算法描述  51-54
    4.4.2 算法性能分析  54-55
  4.5 应用实验  55-58
  4.6 本章小结  58-59
第五章 结束语  59-61
  5.1 全文总结  59-60
  5.2 对下一步研究的考虑  60-61
参考文献  61-65
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  65-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 检索机
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