異構(gòu)多核平臺上流程序的能耗優(yōu)化與調(diào)度.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)中的一類重要程序是流應用程序，如多媒體、數(shù)字信號處理程序等，并且越來越多的設備采用異構(gòu)多核處理器來提高程序性能。這類應用程序需要達到較高的吞吐量才能流暢運行，使用這類應用的用戶不但關(guān)心設備的執(zhí)行性能，而且對設備的續(xù)航時間和散熱也有較高的要求。設備續(xù)航時間和散熱通常與硬件設備執(zhí)行應用程序產(chǎn)生的能耗相關(guān)。為了滿足用戶需要，電子系統(tǒng)設計者需為設備設計出吞吐量較高、能耗較低的調(diào)度，但日益復雜的系統(tǒng)使工程師面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
　　

2、基于模型的性能分析優(yōu)化方法能夠幫助工程師在設計階段發(fā)現(xiàn)并解決問題，從而有效縮短電子系統(tǒng)的開發(fā)周期，降低開發(fā)風險和成本。同步數(shù)據(jù)流圖(Synchronous Data Flow Graphs，SDFG)被廣泛用于為流應用程序建模。本文利用同步數(shù)據(jù)流圖來描述流應用程序，并對異構(gòu)多核平臺進行抽象，共同構(gòu)成本文的系統(tǒng)模型?；谙到y(tǒng)模型，對其靜態(tài)調(diào)度的吞吐量和能耗進行帕累托(Pareto)優(yōu)化。目的在于求解系統(tǒng)模型吞吐量和能耗的帕累托調(diào)度，供系統(tǒng)

3、設計者權(quán)衡考慮系統(tǒng)的吞吐量和能耗。
　　本文提出基于并行的帕累托優(yōu)化調(diào)度(Parallel based Pareto Optimal Scheduling，PPOS)算法求解該問題，通過逐次的擴展，構(gòu)造調(diào)度的狀態(tài)空間，最終獲得吞吐量和能耗的帕累托調(diào)度集合。為了加快求解效率，利用調(diào)度性質(zhì)，在擴展的過程中對狀態(tài)空間進行裁剪，在保證求解精度的同時，提高算法效率。設計合理的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，通過并行化來進一步提高算法對大規(guī)模問題的求解能力。P