[发明专利]一种基于最大流算法的FPGA布局合法化方法

权利要求书

1.一种基于最大流算法的FPGA布局合法化方法，其特征在于，所述方法包括：

按照FPGA的初始布局状态确定各个线网的线长，所述初始布局状态包括若干个被指定摆放于所述FPGA的合法位置上的合法节点、若干个未被指定合法位置的非法节点以及所述FPGA上的若干个空置位置，所述合法节点和所述非法节点均为布局网表中的一个可布单元，所述合法位置是所述FPGA上已被指定给一个可布单元的布局位置，所述空置位置是所述FPGA上未被指定给任何可布单元的布局位置；

对所述初始布局状态进行抽象建立剩余图，所述剩余图至少包括对初始布局状态中各个非法节点和各个空置位置抽象形成的图形节点、以及对非法节点和空置位置之间的关系抽象形成的对应的图形节点之间的第一有向边；所述对所述初始布局状态进行抽象建立剩余图，包括：将所述初始布局状态中各个非法节点和各个空置位置抽象形成图形节点，将非法节点和空置位置之间的关系抽象形成对应的图形节点之间的第一有向边；建立虚拟源点并在所述虚拟源点与各个非法节点的图形节点之间建立第二有向边，建立虚拟终点并在各个空置位置的图形节点与所述虚拟终点之间建立第三有向边；则所述方法还包括：将所述第二有向边和所述第三有向边的花费均赋值为0；

使用对应的线网的线长对所述剩余图中的各条第一有向边进行赋值得到各条第一有向边的花费；

基于最小花费最大流算法对所述剩余图进行求解并更新剩余图直至得到流最大且在相同流量情况下花费最小的剩余图，确定最终得到的剩余图中各个非法节点的合法位置为同一路径中的空置位置；

得到各个非法节点的合法位置，并将各个非法节点摆放至对应的合法位置处、完成对所述FPGA的布局合法化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于最小花费最大流算法对所述剩余图进行求解并更新剩余图直至得到流最大且在相同流量情况下花费最小的剩余图，包括：

利用Dijkstra最短路径算法在所述剩余图中寻找花费最小的路径；

对所述路径进行增广、将寻找到的花费最小的路径上所有的第一有向边反向并将所述第一有向边的花费取负，得到新的剩余图；

重新执行所述利用Dijkstra最短路径算法在所述剩余图中寻找花费最小的路径的步骤，直至所述虚拟源点与所述虚拟终点之间不存在路径时得到流最大且在相同流量情况下花费最小的剩余图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到各个非法节点的合法位置，包括：

将所述FPGA划分为若干个区域；

按照所述初始布局状态在划分得到区域中选定一个目标区域，对所述目标区域中初始布局状态进行抽象建立剩余图并求解，得到所述目标区域中各个非法节点对应的位于所述目标区域中的合法位置，所述目标区域是包含至少一个非法节点的区域；

遍历所述FPGA中所有目标区域并分别得到各个目标区域中非法节点的合法位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到各个非法节点的合法位置，还包括：

对于每个目标区域，对所述目标区域中未在当前目标区域中寻找到合法位置的非法节点进行标记；

在遍历所述FPGA中所有目标区域后，若FPGA全局范围内包含标记的非法节点，对整个FPGA全局范围内所有标记的非法节点与剩余的空置位置进行抽象建立剩余图并求解，得到FPGA全局范围内所有标记的非法节点的合法位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到各个非法节点的合法位置，还包括：

对于每个目标区域，对所述目标区域中未在当前目标区域中寻找到合法位置的非法节点进行标记；

在遍历所述FPGA中所有目标区域后，若FPGA全局范围内包含标记的非法节点，则重新将所述FPGA划分为若干个区域范围大于当前区域的新的区域，按照所述初始布局状态在划分得到的新的区域中选定一个新的目标区域，对每个新的目标区域内所有标记的非法节点与剩余的空置位置进行抽象建立剩余图并求解，得到所述新的目标区域中各个非法节点对应的位于所述目标区域中的合法位置，并执行所述对于每个目标区域，对所述目标区域中未在当前目标区域中寻找到合法位置的非法节点进行标记的步骤。