考虑硬件预配置因素的动态软硬件划分方法

摘要

本发明提供了一种考虑硬件预配置因素的动态软硬件划分方法，其特征在于，在程序运行过程中，进行动态的软硬件划分，在可重构硬件资源上进行一个或多个函数的配置，对待划分函数维护一个待划分函数列表list(f1，…，fm)，其中fk为定义硬件加速比，k为待划分的一个函数；k＝1，…，m，m为待划分函数个数，基于硬件加速比对函数配置，并且考虑到硬件预配置因素。本发明基于硬件加速比对函数进行动态软硬件配置，充分利用了系统的硬件资源，从而显著提高整个系统的任务处理效率。

主权项

1.一种考虑硬件预配置因素的动态软硬件划分方法，其特征在于，在程序运行过程中，进行动态的软硬件划分，在可重构硬件资源上进行一个或多个函数的配置，对待划分函数维护一个待划分函数列表list(f₁，…，f_m)，其中f_k为硬件加速比，k为待划分的一个函数；k＝1，…，m，m为待划分函数个数，硬件加速比定义为：$f=\left(\frac{C_k*{\mathrm{Time}}_{\mathrm{sw}}^k}{(1-X_{\mathrm{now}}^k)*T_{\mathrm{rf}}^k+C_k*({\mathrm{Time}}_{\mathrm{hw}}^k+{\mathrm{Comm}}_k)}\right)k\in F,$F对应待划分函数的集合；C_k为函数k在程序运行过程中被调用的次数，Time_sw^k为函数k的软件执行时间；为0时表示函数k当前划分为硬件，反之表示函数k当前为软件；T_rf^k对应函数k的硬件实现函数的配置时间；Time_hw^k为函数k的硬件执行时间；Comm_k为函数k的硬件实现函数的软硬件通信代价，为硬件与软件的参数传递时间；具体划分步骤如下：步骤1：从列表list(f₁，…，f_m)中选出最大值f_i；步骤2：如果f_i已经被划分为硬件，则从列表中删除f_i，更新列表，返回步骤1，否则，进入下一步；步骤3：检测当前的可重构资源是否足够，是则将函数i划分为硬件，并配置到可重构资源上，从列表中删除f_i，更新列表，返回步骤1；否则，进入下一步；步骤4：f_i与f_j比较，f_j为函数j的硬件加速比，函数j为已经配置在可重构资源上的函数中的一个函数，且在所有的已经配置在可重构资源上的函数中，函数j所对应的加速比最小；如果f_i大于f_j，则将函数j划分为软件，从可重构资源中删除函数j，返回步骤3；如果fi小于fj，则进入步骤4.1；步骤4.1：检测list是否为空，不空，则保存本次划分结果，结束；如果是空，则计算关系矩阵C_st，选出该关系矩阵C_st中最大值元素c_st，将c_st对应的函数t加入到待划分函数列表list(f₁，…，f_m)中更新待划分函数列表list(f₁，…，f_m)，进入步骤4.2；所述的C_st记录函数调用次序信息，关系矩阵C_st为m*N个元素，N为m个待划分的函数可能调用的所有函数的个数；s元素表示当前划分的所有函数，元素c_ij表示函数i被调用后立刻就调用了函数j的次数。步骤4.2：判断硬件资源对应函数t是否足够，是则将函数t配置到硬件中，在列表list(f₁，…，f_m)中删除函数t，否则，返回步骤4.1。