[发明专利]一种基于任务长宽比的可重构硬件任务放置方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于任务长宽比的可重构硬件任务放置方法。

背景技术

在可重构计算系统中，可重构资源通常抽象为一维和二维两种模型，在二维可重构资源模型中，计算资源以二维阵列的方式划分和组织，重构的最小单位为二维阵列中的一个矩形单元，一个可重构硬件任务占用阵列中的一个矩形区域，多个任务通过调度的方式在可重构硬件中进行布局，由于每个任务在资源空间中的放置具有二维自由度，因此常采用空闲区域扫描和状态矩阵记录这两种方法为待调度的任务查找合适的布局位置。空闲区域扫描方法主要是通过记录空闲区域来对资源进行描述，其中最重要的是最大空闲矩形法MER(Maximal Empty Rectangle)，MER方法记录一个互不交叠的空闲资源矩形列表，通过查找匹配的空闲资源矩形获得待调度硬件任务的放置位置，该方法需要对资源矩形列表进行维护，并且任务调度时查找匹配空闲资源的复杂度相对较高；状态矩阵记录方法通过维护一个记录可重构计算单元(Reconfigurable Computing Unit)状态的矩阵来管理资源，并通过扫描状态矩阵查找待调度硬件任务的可放置位置，此方法需扫描和查找状态矩阵，花费时间相对较长。在任务布局时采用的放置策略常用的有两种，一种为首次适合放置方法(First Fit)，另一种是最佳放置方法(Best Fit)，这两种放置方法均没有考虑二维器件模型和硬件任务的规模信息，因此在负载率较高和硬件任务规模相对一致的情况下，任务调度成功率不高。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于任务长宽比的可重构硬件任务放置方法，在二维可重构资源模型的基础上，利用二维器件模型的规模信息，再通过引入可重构硬件任务长宽比的信息对可重构硬件任务进行布局，以降低任务间竞争资源而引起冲突的概率，提高任务调度成功率。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于任务长宽比的可重构硬件任务放置方法，包括以下步骤：

第一步，在规模为W×H的二维可重构资源模型基础上，构建X、Y轴组成的二维坐标系，X、Y轴的最小单位为一个可重构计算单元，基于二维坐标系的可重构硬件任务T_i所需重构资源以矩形进行标识，矩形大小描述为：T_i＝(w_i，h_i)，其中i为正整数，w_i是任务T_i占用资源的宽度，h_i是任务T_i占用资源的高度；任务T_i将占据二维坐标系中一个高为h_i，宽为w_i的矩形区域，称为任务放置区域，第一个任务T₁的放置区域左下角坐标为(0，0)，则任务T₁的放置位置可表示为：【(0，0)，(w₁，h₁)】；

第二步，可重构硬件任务布局时，根据待放置任务的长宽比确定任务布局方向，如式(1)所示：

decisionV(wi,hi)=1,wi≥hi0,Other---(1)]]>

其中w_i、h_i为待放置的可重构硬件任务的宽和高，