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动态可重构片上系统的任务在线放置和调度算法研究的任务书
一、选题背景
随着科学技术的不断进步和发展，片上系统（System-on-Chip，SoC）已经成为了当前IC设计的主流形式，它能够将多个硬件模块集成到一个芯片上，提高了设计效率，并且可以显著降低系统成本。为了更好地满足用户的需求，SoC系统通常需要支持不同的应用场景和不同的应用需求，因此需要具有良好的可重构性，以使得SoC系统可以在不同的应用场景下进行应用。
为了实现SoC系统的可重构性，需要提供一种可重构的设计方式，即动态可重构片上系统（DynamicReconfigurableSystem-on-Chip,DRS）。在DRS系统中，硬件资源可以根据应用的需求进行动态分配和调度，以满足不同应用场景下的需求。
其中，任务在线放置和调度是DRS系统中的重要问题之一。任务在线放置和调度的目的是使DRS系统能够更好地适应不同的应用需求和应用场景，从而优化系统性能、提高能源效率和降低系统成本。因此，本课题将从任务在线放置和调度问题入手，研究DRS系统的优化方法，以提高DRS系统的性能和可重构性。
二、研究内容
本课题将从以下几个方面展开研究：
1.DRS系统架构研究
DRS系统涉及到多个硬件资源的动态分配和调度，在实现DRS系统之前需要对其架构进行深入的研究。本课题将通过文献调研和相关研究，总结DRS系统的架构特点和设计原则，为后续任务在线放置和调度提供依据。
2.任务模型和资源模型研究
任务模型和资源模型是任务在线放置和调度算法的基础，也是影响DRS系统性能的重要因素之一。本课题将围绕任务和资源的特点，分析任务模型和资源模型的特点和优化方法，以提高算法的性能和可靠性。
3.任务在线放置算法研究
在DRS系统中，任务的在线放置是实现动态重构的重要手段，其目的是在运行时动态地将任务分配到不同的资源上，以最大化系统的性能和能源效率。本课题将研究不同的任务在线放置算法，包括基于贪心算法、遗传算法和深度学习的算法，以实现任务在线放置的优化。
4.任务在线调度算法研究
在DRS系统中，任务在线调度是为了优化系统性能和资源利用率，以保证任务按时完成。本课题将研究不同的任务在线调度算法，包括基于优先级调度和DEA算法的调度算法，以实现在线任务调度的优化。
三、研究目标
1.提出一种适用于DRS系统的任务在线放置和调度算法，以最大化系统性能和能源效率。
2.分析不同的任务模型和资源模型，探索不同的优化方法，以实现DRS系统的可重构性和性能优化。
3.设计DRS系统的架构和实现方案，提高DRS系统的性能和可重构性。
四、研究方法
1.调研与文献分析：通过对任务在线放置和调度算法文献的综述和分析，总结DRS系统特点和优化方法。
2.算法设计：参考已有的算法设计方法，设计适用于DRS系统的任务在线放置和调度算法。
3.算法实现：在Vivado等开发环境中对设计的算法进行实现。
4.系统性能测试：通过测试和评估设计的算法的性能，改进算法设计和实现。
五、预期成果
1.提出适用于DRS系统的任务在线放置和调度算法，以最大化系统性能和能源效率。
2.分析DRS系统的架构和特点，以实现DRS系统的可重构性和性能优化。
3.在Vivado等开发环境中实现设计的算法，并进行性能测试和评估。
4.撰写研究论文，发表在相关学术期刊或国际会议上。
六、拟定计划
第一年：
1.调研和文献分析，熟悉DRS系统的架构和优化方法。
2.分析任务模型和资源模型，探索算法的性能优化方法。
3.提出适用于DRS系统的任务在线放置算法，并进行实验测试。
第二年：
1.提出适用于DRS系统的任务在线调度算法，并进行实验测试。
2.设计DRS系统的架构和实现方案，进行系统性能测试。
3.撰写论文，提交发表。
七、参考文献
1.Zhang,X.,Li,L.,&Yu,B.(2015).Adynamicreconfigurablesystem-on-chiparchitectureformulti-modeimageprocessing.JournalofSystemsArchitecture,61(6),329-340.
2.Ismail,M.S.,El-Sabh,M.I.,&El-Bably,M.H.(2017).Taskschedulingandplacementfordynamicreconfigurablemulticoresystem-on-chips.JournalofSystemsArchitecture,74,1-14.
3.Yu,S.(2018).TaskSchedulingandResourceAllocationinReconfigurableMulticoreSystems.Springer.
4.Chen,X.,L