论文摘要
具有高性能、并行处理和灵活的编程性等优点的多核系统芯片MPSOC已经成为超大规模集成电路研究领域的全球前沿和热点,它的研究和发展给软硬件设计者和系统开发者带来了巨大的机遇和挑战。任务的划分、映射和调度影响多核系统芯片软硬件体系架构的实现,对整体性能有着巨大影响,是多核系统芯片设计待解决的一个关键问题。本文的研究课题针对目前多核系统芯片流程设计中任务并行化的局限性而提出的,解决如何通过有效的算法引导任务划分、软硬件映射和任务调度,实现体系结构设计空间的自动探索工作这一具有研究价值和意义的问题。本文的主要贡献在于提出了多核系统芯片任务级自动并行化的研究方案和系统实现。本文的研究方案对Simulink CAAM计算模型建模的应用进行任务自动并行化,首先提出了改进的带注释的层次任务图模型对任务并行化进行建模,研究基于该新图模型的任务划分方法,然后针对迭代计算和运行不确定任务提出了两阶段任务映射方案,在求得映射初解的基础上,依据开销函数公式,使用智能算法不断对结果进行调整,来求得映射结果近似最优解,接着在映射结果信息的基础上,采用兼容条件任务和通用任务的调度方法,得到了任务节点在时序上的先后执行信息,最终生成了包含任务并行化信息的多线程代码,从而完成了整个任务自动并行化过程。在阐述研究方案后,本文介绍了任务自动并行化方案的系统实现,并通过仿真环境和实验结果,表明本文的研究方案可有效地引导任务的划分、软硬件映射和任务调度,实现体系结构设计空间的自动探索工作。