导读:本文包含了硬件透明编程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:可重构,透明编程,操作系统
硬件透明编程论文文献综述
邹祎[1]（2009）在《基于硬件透明编程可重构操作系统的研究》一文中研究指出针对所采用的微处理器核和现场可编程门阵列混合可重构计算平台,实现了一个硬件透明的编程模型。该模型能够提供一个类似软件函数的硬件函数给设计人员,它可以屏蔽底层硬件实现的物理细节,使设计人员能简单方便地使用硬件加速器。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2009年33期）
钟俊,李仁发,陈宇,刘彦[2]（2009）在《支持硬件透明编程模型的动态可重构系统的设计与实现》一文中研究指出以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译器和综合工具以及屏蔽底层物理细节的目的。实验结果表明上述编程模型能够支持硬件透明编程,同时系统性能得到了明显的改善。(本文来源于《计算机应用研究》期刊2009年11期）
朱海[3]（2009）在《支持过程级硬件透明编程的可重构片上系统研究》一文中研究指出可重构片上系统(Reconfigurable System-on-Chip,RSoC)通常包含微处理器、可重构计算单元、存储器等。其中微处理器用来执行顺序和非临界代码,而具有高度并行性或计算密集的应用可置于可重构单元上通过硬件加速器实现。这种微处理器和可重构硬件模块的混合结构,兼顾了通用微处理器的灵活性与专用集成电路的高效性,被认为是可以满足未来嵌入式计算的一种极具竞争力的技术解决方案。在可重构片上系统中,硬件资源不同于传统理解中那样固定不变,而是像软件一样可以灵活配置,因而缩小了软硬件之间的差异,增进了其间的交融程度。但在增强系统性能的同时也带来了设计上的困难。设计人员需要详细了解硬件接口细节,管理硬件加速器的配置,制定软硬件通信方法,从而增加了系统设计的复杂度,难以实现高效、可靠的设计流程。针对上述问题,本文研究并实现了一种支持过程级硬件透明编程的可重构片上系统。在该系统中,硬件模块被封装成函数的形式,并根据应用特点归类成硬件函数库提供给设计者,使其能简单方便地通过软件高级语言调用功能实现系统描述。为了增强硬件函数的可移植性,对硬件函数进行了模块化的封装,把硬件函数中与底层硬件及操作系统密切相关的部分提取出来设计为单独的模块。在应用中,我们在Linux内核增加了可重构资源管理器与硬件函数驱动管理器模块,以便对硬件函数的动态配置及底层驱动与运行状态等进行统一管理。针对Xilinx Virtex-II Pro系列FPGA建立了一个可靠的,模块化的动态部分重构系统设计流程,包括建立初始硬件平台、静态与重构模块的划分与设计、模块激活与系统集成等步骤。最后选择在Xilinx Virtex-II Pro XC2VP30平台上设计实现了一个主面向图形图象应用领域的动态部分可重构原型系统。为了对整套方案进行验证,通过运行硬件函数实例对原型系统进了性能测试。实验证明,该系统能够较好地支持过程级的硬件透明编程,设计人员不用了解硬件加速器的配置和接口细节,只需在程序中调用相应硬件函数,系统将自动完成硬件加速器配置,并控制加速器执行计算任务,简化了设计流程。实验结果显示,通过调用硬件函数来取代相应的软件函数,系统的计算能力得到了较大的提高。(本文来源于《湖南大学》期刊2009-04-28）
邹祎,吴强,赵远宁[4]（2008）在《支持动态可重构硬件透明编程的预配置调度》一文中研究指出面向微处理器和可编程器件加速器的混合异构多核体系结构的可重构计算环境,采用程序员熟悉的函数描述格式,在运行时根据软硬件划分的结果,动态实现到软件函数实体代码或者硬件函数实现电路的连接。为降低重配置开销,提高系统性能,统计了各个硬件函数的调用次数和次序,并结合其运行时间和硬件面积等信息,设计了一种预配置算法,尽量使配置和计算能够重迭处理,从而缩短系统的整体运行时间,获得更大性能加速。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2008年27期）
邹祎[5]（2008）在《支持动态可重构硬件透明编程操作系统的任务调度研究》一文中研究指出可重构计算系统是一种软硬件混合系统,通常包括作为主要控制器的微处理器,和作为硬件加速器的可重构硬件模块。它在通用微处理器和专用集成电路之间提供一个集功能灵活和运算快速为一体的平台,被认为是可以满足未来嵌入式应用市场需求的一种极具竞争力的技术解决方案。本文主要研究工作如下:首先,针对所采用的微处理器核和现场可编程门阵列混合可重构计算平台,实现了一个硬件透明的编程模型。该模型能够提供一个类似软件函数的硬件函数给设计人员,它可以屏蔽底层硬件实现的物理细节,使设计人员能简单方便地使用硬件加速器。其次,针对可重构硬件配置时间相对微处理器时钟周期而言过长,导致较大时间开销的问题,提出了一个预配置算法。该算法统计各个硬件函数的调用次数和次序,并结合其运行时间和硬件面积等信息,对将要使用到的硬件函数进行预配置,从而使配置和计算能够重迭处理,缩短系统的整体运行时间,获得更大性能加速。最后,对所实现的硬件透明编程模型和预配置算法进行了实验验证。先通过创建硬件函数,在系统下实现DES加密算法,用来测试硬件透明编程操作系统。实验结果表明所实现的系统能够支持硬件函数正确运行,即能够支持硬件透明编程。接着通过实验验证预配置算法,比较了在不同调用次序下,预配置前后的运行时间。从实验数据可知,通过使用预配置算法,能够有效降低硬件函数的配置开销,并从整体上缩短了运行时间。(本文来源于《湖南大学》期刊2008-05-12）
王伟[6]（2007）在《可重构计算中支持硬件透明编程的自重构技术研究》一文中研究指出可重构计算系统利用可编程逻辑器件可重配置的特点,在通用微处理器和专用集成电路之间提供一个结合功能灵活性和高运算速度的平台,被认为是能满足未来嵌入式应用市场需求的一种极具竞争力的技术解决方案,国内外学者对此研究十分活跃。随着可编程逻辑设计技术的发展,目前的可编程器件还支持动态部分重配置,这使得可重构计算系统在运行时可以改变自身部分功能,形成一种自重构系统。这样的系统中通常包括微处理器作为主要控制器,以及若干可重构的硬件模块作为硬件加速器,因此是一个软硬件混成系统。现有设计方法在其上进行设计时,需要设计人员了解硬件接口细节,管理硬件加速器的配置,以及软硬件之间通信,这对设计人员而言比较繁琐,也容易出错,不利于提高系统设计的效率。本文提出一个硬件透明的编程模型,屏蔽了硬件接口细节,而提供一个类似软件函数的硬件函数给设计人员,使其能简单方便地使用硬件加速器。在此基础上,本文着重研究了自重构系统的实现技术及对上述硬件透明编程模型的支持。首先我们设计了在自重构系统中实现硬件透明模型的层次结构:最下层是自重构系统的硬件,硬件之上是对可重构的硬件加速器进行封装的硬件函数,最上层是支持硬件函数调用的嵌入式操作系统。然后设计了自重构系统的体系结构:把微处理器(固定部分)和所有硬件加速器(可变部分)看作一种共享存储器的异构多核并行处理结构,并讨论了它们之间的关系与实现方法。为了实现重构我们研究了自重构系统中连接固定部分和可变部分的总线结构以及实现方法。然后讨论了自重构系统设计流程,利用Xilinx提供的工具,给出了一个基于模块的自重构系统设计流程;并按照这个设计流程完成了一个包含硬件加速器及其硬件函数的自重构系统,通过实验验证了我们提出的基于硬件透明编程模型的自重构系统设计方法的可行性。实验结果表明,按照本文所给出的自重构系统设计流程,可以在单片可编程器件上实现自重构系统,在运行时根据需要把不同硬件加速器配置到可编程器件上。在硬件透明编程模型上进行设计时设计人员不用了解硬件加速器的配置和接口细节,只需要在程序中调用相应硬件函数,系统将自动完成硬件加速器配置,并控制加速器完成计算任务,极大地方便了设计工作。(本文来源于《湖南大学》期刊2007-04-13）
谢巍[7]（2007）在《支持可重构硬件透明编程的操作系统研究》一文中研究指出随着微电子技术和计算机技术的发展,实时电路可重构技术(动态重构)逐渐成为国际上计算系统研究中的一个新热点。它的出现使过去传统意义上硬件与软件的界限变得模糊,让软件拥有了硬件的高性能,又让硬件具备了软件的灵活性。但是目前动态重构计算系统在实际的应用过程中仍然存在着不少问题,比如在实际开发的中,应用程序开发人员需要去理解硬件接口细节,管理硬件加速器的配置以及软硬件之间通信。这对开发人员来说非常繁琐,降低了开发效率;还有传统的可重构系统的操作系统缺乏对可重构资源动态的管理,这不利于可重构资源的充分利用。为了解决这些问题,本文设计并实现了一种支持可重构硬件透明编程的操作系统,它通过系统调用封装了底层硬件细节,让程序设计者可以以透明的方式开发应用程序。在该方法中,硬件加速模块以硬件函数的形式封装,并形成硬件函数库。操作系统通过定义系统调用函数以及相应的接口,实现系统对硬件函数调用的支持,使程序设计者能够像调用普通库函数一样调用硬件函数。另外,操作系统记录和管理可重配置资源的使用,提高硬件资源利用率和整个系统的性能。在完成透明编程模型的改进之后,本文设计了一个实验来测试这个系统。在同样的环境下,软件函数与硬件函数得出的结果完全吻合,这就表明本系统能够支持硬件函数,也就是说,能够支持硬件透明编程。从实验得出的数据显示硬件函数要比软件函数运行平均要快21.6倍(包括通信和参数标准化时间)。虽然硬件函数的配置时间较长,但是可以通过使用配置预取和配置重用等比较容易实现的技术来改进。因此,本系统不仅支持可重构硬件透明编程,而且能够在设计方法上保证系统性能的提升。(本文来源于《湖南大学》期刊2007-04-13）
硬件透明编程论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以Java作为可重构系统描述语言,提出了一种方法级的硬件透明编程模型,给出了硬件方法封装方式和软硬件方法动态链接过程。程序设计者调用软件方法进行应用开发,虚拟机根据软硬件划分结果动态加载并链接相应的硬件方法,从而达到简化编译器和综合工具以及屏蔽底层物理细节的目的。实验结果表明上述编程模型能够支持硬件透明编程,同时系统性能得到了明显的改善。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
硬件透明编程论文参考文献
[1].邹祎.基于硬件透明编程可重构操作系统的研究[J].电脑知识与技术.2009
[2].钟俊,李仁发,陈宇,刘彦.支持硬件透明编程模型的动态可重构系统的设计与实现[J].计算机应用研究.2009
[3].朱海.支持过程级硬件透明编程的可重构片上系统研究[D].湖南大学.2009
[4].邹祎,吴强,赵远宁.支持动态可重构硬件透明编程的预配置调度[J].计算机工程与应用.2008
[5].邹祎.支持动态可重构硬件透明编程操作系统的任务调度研究[D].湖南大学.2008
[6].王伟.可重构计算中支持硬件透明编程的自重构技术研究[D].湖南大学.2007
[7].谢巍.支持可重构硬件透明编程的操作系统研究[D].湖南大学.2007