动态可重构片上系统的任务在线放置和调度算法研究的开题报告.docx

动态可重构片上系统的任务在线放置和调度算法研究的开题报告一、选题背景及意义随着科技的不断发展，片上系统（SystemonChip,SoC）在各个领域中得到越来越广泛的应用，为了提高片上系统的设计效率和运行性能，其结构呈现出“多核、异构、可重构”的趋势。动态可重构片上系统是在硬件层面上针对特定应用实时优化的一种设计模型，其主要的特点是具有可重构性、动态性和异构性，适应了计算机应用中对动态性能适应性的需求，从而提高了系统的灵活性、适应性和性能。任务在线放置和调度算法是动态可重构片上系统设计的关键环节，其目的是优化动态可重构片上系统的性能和资源利用率。该算法通过选择优化目标，采取适当的启发式策略，将任务动态地映射到片上资源结构，并有效地分配硬件资源。因此，研究动态可重构片上系统的任务在线放置和调度算法具有极其重要的意义。二、研究内容和技术路线本文旨在研究动态可重构片上系统的任务在线放置和调度算法，具体研究内容如下：1.研究动态可重构片上系统的硬件资源架构，包括处理器、存储器、网络等部分，了解动态可重构片上系统的硬件组成结构。2.分析任务在线放置和调度的优化目标和约束条件，包括任务执行时间、能耗、硬件资源利用率等因素。3.探究从任务到硬件资源的映射方案，并设计相应的算法，通过数学建模和动态规划等方法解决任务放置和调度的问题。4.基于实际应用场景，开展实验验证算法的有效性和实用性，提出改进方案并进行分析。技术路线主要分为三个阶段：第一阶段：设计动态可重构片上系统的硬件资源架构，并分析任务在线放置和调度的优化目标和约束条件。第二阶段：探究从任务到硬件资源的映射方案，并设计相应的算法解决任务放置和调度的问题。第三阶段：通过实验验证算法的有效性和实用性，并提出改进方案。三、预期成果本研究预期达成以下成果：1.深入了解动态可重构片上系统的硬件资源架构和在线任务放置和调度的相关知识，掌握任务在线放置和调度算法设计和实现的技巧。2.设计和实现任务在线放置和调度算法，优化动态可重构片上系统的性能和资源利用率，提高系统的灵活性、适应性和性能。3.针对实际应用场景，开展实验验证算法的有效性和实用性，提出改进方案并进行分析。四、研究计划时间规划如下：第一阶段（1-3个月）：设计动态可重构片上系统的硬件资源架构，并分析任务在线放置和调度的优化目标和约束条件。第二阶段（4-9个月）：探究从任务到硬件资源的映射方案，并设计相应的算法解决任务放置和调度的问题。第三阶段（10-12个月）：通过实验验证算法的有效性和实用性，并提出改进方案。五、论文格式和参考文献论文遵循学校发布的论文格式要求，参考文献应符合学术规范，其中包括以下几篇文献：1.Liang,X.,Zhang,Y.,Feng,X.,&Li,L.(2020).TaskSchedulingforDynamicReconfigurableSystemwithEnergyandTimeConstraints.IEEEAccess,8,124,843-124,855.2.Zhao,X.,Zhao,W.,Chen,J.,&Chen,L.(2021).ADynamicTaskSchedulingAlgorithmforReconfigurableMany-CoreProcessorinReal-TimeSystems.IEEETransactionsonIndustrialInformatics.3.Liu,Q.,Gan,Z.,&Jiang,M.(2019).Energy-EfficientTaskSchedulingwithVoltageScalingforDynamicReconfigurableComputingSystems.IEEETransactionsonIndustrialInformatics,16(10),6760-6771.4.Li,Y.,Xiang,Y.,Zheng,X.,Yu,H.,&Li,Y.(2020).Resource-ConstrainedandEnergy-EfficientDynamicTaskSchedulinginMulti-CoreSystem-on-Chips.IEEETransactionsonComputer-AidedDesignofIntegratedCircuitsandSystems,39(9),3136-3148.