众核片上系统嵌入式软件综合技术研究

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1、学校代码：10255学号：2131578众核片上系统嵌入式软件综合技术研究RESEARCHONSYNTHESISTECHNOLOGYFOREMBEDDEDSOFTWAREOFMPSoC学科专业：软件工程作者：丁军指导教师：覃志东答辩日期：2016年1月东华大学计算机科学与技术学院2016年1月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或

2、撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指

3、导教师签名：日期：年月日日期：年月众核片上系统嵌入式软件综合技术研究摘要随着半导体技术进入纳米时代，嵌入式片上系统可集成越来越多的处理器核心，推动处理器技术进入众核时代。处理器核心众多，众核硬件平台具有巨大的并行计算潜能。但由于与之配套的众核软件综合工具等基础软件技术的滞后，使得系统性能得不到充分发挥。所以，研究众核软件综合技术，突破众核技术瓶颈，具有重要意义。任务绑定与调度算法是众核软件综合技术的核心环节，研究收敛速度快、求解精度高的任务绑定与调度算法，是提升众核软件综合技术水平的基本途径。而任务绑

4、定与调度问题是NP-hard问题的一个实例，需要依据问题本身的特殊性来构造良好的算法对其求解，具有一定的难度。本文的工作，便是基于2D-Torus拓扑架构众核平台，对其任务绑定与调度问题进行了如下的研究工作：首先，本文根据2D-Torus片上网络的特点，对BAMSE算法进行了改进，实现了具有通信开销的任务集到2D-Torus同构众核平台物理内核的绑定。并通过实验探究了改进后的BAMSE算法的性能。其次，本文通过引入聚度和信息权重，结合全新的信息素更新机制，提出了一种基于蚁群算法的任务绑定与调度方案。实

5、验表明：在I不同的CCR下该方案都能得到比前文改进的BAMSE算法更良好的结果。最后，本文为解决基于蚁群算法的任务绑定与调度方案前期由于信息素匮乏而引起的收敛速度慢的问题，在分析研究遗传算法的优缺点的基础上，融合遗传算法和蚁群算法这两者的优势，提出了一种基于遗传蚁群算法的任务绑定与调度方案，实验表明了该算法的有效性。本文工作在研究收敛速度快、求解精度高的众核任务绑定与调度算法方面做了一些尝试，为设计基于2D-Torus同构众核平台的软件综合工具打下了基础。关键词：众核软件综合，任务绑定与调度，执行跨度

6、，蚁群算法，遗传算法IIRESEARCHONSYNTHESISTECHNOLOGYFOREMBEDDEDSOFTWAREOFMPSoCABSTRACTAlongwiththesemiconductortechnologyintothenanometerera,embeddedSoCcanbeintegratedmoreandmoreprocessorcores.Ithaspushedprocessortechnologyintothemany-coreera.Amany-corehardwarepla

7、tformhasgreatpotentialparallel-computingcapabilityduetoitsnumerouscores.However,many-coresystems’performancecannotbefullyplayedbecausethematchinginfrastructuresoftwaretechniques,likemany-coresoftwaresynthesistools,etc.,lagbehindthatofhardware.Therefore,

8、ithasgreatsignificancetostudymany-coresoftwaresynthesistechnology,andbreakthroughthebottleneckofmany-coretechnology.Tasksbindingandschedulingalgorithmisthekeyformany-coresoftwaresynthesistechnology.Researchingonthetaskbindingands