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可重构系统操作系统布局与任务调度算法设计与实现

作　者: 刘帅
导　师: 段振华
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 可重构系统 FPGA 操作系统 布局算法 任务调度算法
分类号: TP316
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着集成电路技术的发展,FPGA的容量已达数百万门且具有动态部分可重构功能。由FPGA作为可以动态分配的计算资源与指令集处理器构成的可重构混合系统具有计算性能高、灵活性强、适用范围广的优点。为了提高FPGA的利用率、简化开发流程和提高系统的性能,操作系统必须对可重构器件提供更有效的支持。本文对可重构系统操作系统中资源管理和任务管理部分的布局算法和任务调度算法进行了研究。对布局算法中的Edmonds算法、MH算法和KVIT算法以及任务调度算法中的Horizon算法、Stuffing算法和MGS算法从数据结构、算法设计方法等方面进行了较深入的分析和比较,将Stuffing算法改进为CStuffing算法,对KVIT算法和MGS算法中的Match函数根据新到达硬件任务与已布局硬件任务顶点的不同匹配情况给出了具体的实现方案。结合实验平台分别对MH和KVIT布局算法以及Stuffing、CStuffing和MGS任务调度算法进行了算法性能的比较和验证。实验结果表明KVIT布局算法在执行时间和任务拒绝率方面稍优于MH布局算法,但MH布局算法具有在空闲空间管理和碎片整理方面无法取代的优势；CStuffing算法的执行时间略小于Stuffing算法,MGS任务调度算法在执行时间、任务拒绝数和芯片利用率方面稍优于Stuffing任务调度算法,但MGS算法对存储空间有较高要求。

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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 > 计算机软件 > 操作系统
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