發(fā)布時間：2024-07-02 03:44

　　隨著人們對嵌入式系統(tǒng)計算需求的提高和應用軟件的復雜,片上多處理器系統(tǒng)(Multiprocessor-system-on-chip,MPSoC)在嵌入式系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。MPSoC硬件的發(fā)展給軟件的開發(fā)帶了很多挑戰(zhàn),其中細粒度多線程模型因其能夠高效利用硬件多核資源而獲得了大量的應用。然而,細粒度多線程模型在提供系統(tǒng)性能優(yōu)化空間的同時,也會更多暴露線程之間的依賴關系,從而在多核系統(tǒng)中引入大量通信開銷。因此,如何減少細粒度線程模型的通信開銷對于系統(tǒng)性能提升有重要意義。為了更好利用多核硬件的并行性和細粒度線程模型的優(yōu)勢,如何將由多個線程(也叫任務)組成的應用合理分配到各個處理器上同時確定每個任務的啟動順序和起始時間,即任務映射和任務調度問題,對于系統(tǒng)性能提升也有著決定性的作用。另外,通信優(yōu)化和任務映射、任務調度互相之間還存在依賴關系,則如何在任務映射和任務調度過程中同時考慮通信優(yōu)化也非常有必要。本文針對以上的問題進行深入研究,對以往研究中提出的細粒度通信優(yōu)化技術——通信流水線和消息聚合技術——從時間和空間兩個角度分別對它們在性能提升上的優(yōu)缺點進行探討,并給出了能夠最大化發(fā)揮其優(yōu)勢而避免其...

【文章頁數】：136 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．丨Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型??

１．緒論??數），離散延時及預定義模塊（如數學操作）都是Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型的具體例子。基本??的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模塊包括功能模塊Ｆ?（圖１．１中的白色圓形）和通信模塊（圖１．１中的灰??色圓形），其中通信模塊還可進一步分為通信發(fā)送模塊Ｓ和通信接收模塊尺。功能??模塊用于完成數據....

圖３．１通信流水線示例??

３．１．２．１時間角度：無效問題??在一些情況下，使用通信流水線不能隱藏通信傳輸開銷甚至會降低系統(tǒng)性能，即通??信流水線遇到了無效問題。圖３．２給出了?一個無效問題的示例。為了更好解釋無效問題的??原因，本節(jié)首先給出如下定義：??定義３．１?（流水線周期）一個流水線周期是指在使用....

圖３．２通信流水線問題：時間角度??３．１．３通信流水線的應用策略??

?３．細粒度通信優(yōu)化技術研究??系統(tǒng)開銷。反之，在圖３．１（ｂ）中，２７５小于ｒ五因而在每個有效流水周期中都不存在空??閑時間，故通信運算并行能夠有效降低系統(tǒng)開銷。??３．１．２．２時間角度：流水線前序和后序問題??如圖３．２（ｂ）所示，一個流水線可以分為前序部分（ｐｒｏｌｏｇ）....

圖３．３通信流水線問題：空間角度??

時間??（ｂ）前序和后序問題示例??圖３．２通信流水線問題：時間角度??３．１．３通信流水線的應用策略??通信流水線具有以上的優(yōu)缺點，因此在應用通信流水線時需要采用一些方法來充分??發(fā)揮它的優(yōu)勢而避開它的劣勢。針對以上三個問題，本節(jié)基于一個給定的初始調度給出??相應的解決方案來合....

本文編號：3999634