基于种类-位置模型的可重构资源指派方法

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摘 要： 在基于指令集动态可扩展技术的可重构指令集处理器研究中，如何有效使用系统的可重构资源，将很 大程度上影响扩展得到的定制指令的功能实现，进而影响系统性能的优化效果．本文针对可重构资源的利用问题，首 先设计了一种可重构资源模型，该模型弱化了可重构资源的功能和数量属性，主要提供其种类和位置属性，并能够以 此计算资源使用的时间属性．基于此模型，本文将图论中的图着色问题进行扩展，引入多遍着色的思想，提出了一种针 对粗粒度可重构资源的资源指派算法，该算法将可重构资源的指派等价为一个图多遍着色问题，通过模型提供的属性 参数和限制条件完成指派过程．实验结果验证了算法的有效性，并揭示了资源使用中的规律性，对提高资源利用率和 系统性能具有一定的指导意义． 关键词： 可重构计算；资源建模；资源指派；定制指令

      可重构计算作为一种新型的时空域计算模式，利用 诸如 ＦＰＧＡ等可编程逻辑 器件将通用处理器的软件可编程性和硬件电路的空间 并行性结合，兼具高灵活性和高性能的特点，是嵌入式 和高性能计算领域近年来的研究热点．随着可重构计算 技术的发展，结合传统专用指令集处理器［１］设计方法， 出现了基于指令集动态扩展技术［２］的可重构指令集处 理器［３］．可重构指令集处理器一般在诸如 ＦＰＧＡ的单片 可重构芯片上嵌入通用 ＣＰＵ核，根据应用特征动态修 改其指令集，扩展实现能够提高处理性能的定制指令， 并利用可重构技术实现相应的功能部件，更新系统硬件 架构，为应用提供最优执行环境．
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为应用提供最优执行环境