[发明专利]一种运行时动态请求可重构核的优化方法

权利要求书

1.一种运行时动态请求可重构核的优化方法，其特征在于，包括步骤如下：

S1、配置通用可重构核

将通用可重构核配置到FPGA上，通用可重构核是指完成通用性计算任务的可重构核，可以被不同的可重构任务使用；通用可重构核由与该通用可重构核对应的流文件实现，将通用可重构核配置到FPGA上，就是将对应的流文件烧写到FPGA上；

S2、切分可重构任务

将可重构任务切分为可重构子系统和软件子系统两部分：所述可重构子系统为可构建为可重构核、由硬件执行的部分，记为R，设可重构子系统R由m个硬件模块构成，其中m≥1；所述软件子系统为必须由软件执行的部分，记为S，设软件子系统S由n个软件模块构成，其中 n≥1；

可重构子系统R={RH1，RH2，…，RHm}，R中的任意一个模块RHi可以单独构建为可重构核的模块，同时模块RHi也可以使用软件来实现，用软件实现的模块RHi记为S（RHi），其中1≤i≤m；软件子系统S={SS1，SS2，…，SSn}，S中的任意一个模块SSj能且只能由软件执行，其中1≤j≤n；对于任何可重构任务，在可重构任务执行序列中的第一个执行的模块是软件模块；

每个所述硬件模块包括以下属性：1）可重构核的配置时间WCRT，表示这个硬件模块在FPGA上重构为硬件所需要的时间；2）可重构核的执行时间WCET1，表示执行这个硬件模块所需完成的任务所需要的最大时间；3）软件执行时间WCST，表示这个硬件模块所对应的软件实现执行这个硬件模块所需完成的任务所需要的最大时间；

每个软件模块包括以下属性：软件模块的执行时间WCET2，表示这个软件模块完成任务所需要的最大时间；

S3、在通用处理器上执行可重构任务

将可重构任务调度到通用处理器上执行，执行可重构任务的第一个软件模块；

S4、运行时动态请求可重构核

可重构任务的软件模块执行时，动态请求可重构核；

对于任何一个可重构核RHi，如果WCRT（RHi）+WCET1（RHi）＞WCST（RHi），在执行时优先使用S（RHi）完成计算任务；如果WCRT（RHi）+WCET1（RHi）≤WCST（RHi），在执行时优先使用RHi完成计算任务。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤S4中，对可重构核的动态请求包括两类：

第一类，对通用可重构核的请求；

第二类，对硬件模块所对应的可重构核的请求。

3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述第一类中，对通用可重构核的请求，如果通用可重构核可用，则使用通用可重构核完成计算；如果通用可重构核不可用，则：

1）如果有足够的FPGA空间，计算等待时间WT=通用可重构核的WCRT+通用可重构核的WCET1；如果WT＞通用可重构核的WCST，则使用通用可重构核对应的软件模块完成计算任务；如果WT≤通用可重构核的WCST，则重新在FPGA上配置一个通用可重构核并使用该通用可重构核完成计算任务；

2）如果没有足够的FPGA空间，则使用通用可重构核对应的软件模块完成计算任务。

4.据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述第二类中，对硬件模块所对应的可重构核的请求，

1）如果硬件模块所对应的可重构核已经配置到了FPGA上并且可用，则使用对应的可重构核完成对应的计算任务；

2）如果硬件模块所对应的可重构核已经配置到了FPGA上但是不可用，则计算：等待时间WT=可重构核的WCET1*2，则：

a）如果WT＞可重构核的WCST，则使用可重构核对应的软件模块完成计算任务；

b）如果WT≤可重构核的WCST，则等待可重构核完成当前计算任务，再使用可重构核完成计算任务；

3）硬件模块所对应的可重构核没有配置到FPGA，则：

a）如果没有足够的FPGA空间，则使用可重构核对应的软件模块完成计算任务；

b）如果有足够的FPGA空间，计算等待时间WT=可重构核的WCRT+可重构核的WCET1，则：

ⅰ）如果WT＞可重构核的WCST，则使用可重构核对应的软件模块完成计算任务；

ⅱ）如果WT≤可重构核的WCST，则将可重构核配置到FPGA上完成计算任务。