[发明专利]一种降低可重构硬件任务布局冲突的方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种降低可重构硬件任务布局冲突的方法。

背景技术

在可重构计算系统中，可重构资源通常抽象为一维和二维两种模型，二维可重构资源模型中，计算资源以二维阵列的方式划分和组织，重构的最小单位为二维阵列中的一个矩形单元，一个可重构硬件任务占用阵列中的一个矩形区域，任务通过调度在可重构硬件中进行布局，空间放置具有二维自由度，因此常采用空闲区扫描方法和状态矩阵记录方法为任务查找合适的布局位置。空闲区扫描方法主要是记录空闲区域来对资源进行描述，其中最重要的是MER最大空闲矩形法(Maximal Empty Rectangle)，MER方法记录一个互不交叠的空闲资源矩形列表，通过查找匹配的空闲资源矩形获得硬件任务的放置位置，该方法需要对资源矩形列表进行维护，查找匹配的空闲资源时复杂度高；状态矩阵记录方法通过维护一个记录可重构计算单元(Reconfigurable Computing Unit)状态的矩阵来管理资源，并通过扫描状态矩阵查找硬件任务的可放置位置，此方法需扫描和查找状态矩阵，花费时间长。在任务布局时采用的放置策略包括两种，一种为首次适合放置方法(First Fit)，另一种是最佳放置方法(Best Fit)，这两种放置方法均没有考虑二维器件模型的规模信息，因此在负载率较高情况下，任务调度成功率有待提高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种降低可重构硬件任务布局冲突的方法，在基于二维可重构资源模型基础上，利用二维器件模型规模信息，通过引入放置方向决策函数对可重构硬件任务进行布局，降低任务冲突概率，提高任务调度成功率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种降低可重构硬件任务布局冲突的方法，包括以下步骤：

第一步，在规模为W×H的二维可重构资源模型基础上，构建X轴和Y轴组成的二维坐标系，X轴和Y轴最小单位为一个可重构计算单元，基于二维坐标系的可重构硬件任务矩形大小描述为：T_i＝(w_i，h_i)，其中i为正整数，w_i是任务T_i占用资源的宽度，h_i是任务T_i占用资源的高度；T_i将占据二维坐标系中一个高为h_i，宽为w_i的矩形区域，称为任务放置区域，第一个任务的任务T_i放置区域左下角坐标为(0，0)，

第二步，可重构器件中有任务布局时，识别任务产生的上边界和右边界，并记录在任务边界集Bset中，并用Y-top标识所有上边界的最大值，用X-top标识所有右边界的最大值，可重构器件中有任务退出时，从任务边界集Bset中删除任务相关边界记录，X-top值小于W，Y-top的值小于H，

第三步，可重构硬件任务布局时，根据放置方向决策函数确定任务布局方向，方向决策函数如式(1)所示：

decisionV(X_top,Y_top)=1,X_topW≤Y_topH0,Other---(1)]]>