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支持动态部分可重构(Run-Time Partial Reconfiguration, RTPR)功能的FPGA器件,允许在一部分逻辑单元运行的同时,对另一部分逻辑单元进行配置。基于RTPR技术,不仅可以在可重构器件上并行执行多个硬件任务,而且有利于提高可重构器件的资源利用率。在可重构系统中,如何确定可重构任务在器件上的配置和切换时机,从而充分利用可重构资源配置和运行可重构任务,是提高可重构系统性能的关键。通过优化可重构任务调度算法能够提高可重构任务调度成功率和可重构资源利用率,减少可重构任务集合整体运行时间。本文依托国家863计划项目“可重构路由器构件组研制”课题中的“硬件可重构技术研究”子课题,对FPGA配置端口约束下的可重构任务调度算法展开研究,主要工作如下:1.针对独立可重构任务,提出了一种队头阻塞优化的最早截止时刻优先(Head-of-line Blocking Optimization-Earliest Deadline First,HBO-EDF)可重构任务调度算法。分析得到了无效阻塞任务判决的充分条件,从而引入无效阻塞任务丢弃策略,提前判定和丢弃无法调度成功的任务,以利于后续任务调度;通过定义队头阻塞任务最早布局成功时刻,引入匹配任务提前配置策略和次队头任务提前配置策略,在保证队头任务仍然调度成功的基础上,使阻塞过程中部分空闲可重构资源和空闲配置端口得到有效利用。仿真结果表明,该调度算法提高了可重构任务调度成功率和可重构资源利用率。2.针对相依性可重构任务,提出了一种配置完成优先(Configuration Completion First, CCF)的相依性可重构任务调度算法。采用基于预配置的列表调度,将后续任务的配置时间隐藏于前驱任务的运行时间中;采用基于配置完成优先原则下的配置重用机制,减少任务调度后的配置过程,提前了任务的配置完成时刻,从而在总体上缩短了相依性任务集合运行时间。仿真结果表明,该调度算法能够有效避免调度死锁,同时减少了相依性任务集合整体运行时间。3.针对同时存在独立可重构任务和相依性可重构任务的混合可重构任务,提出了一种基于代价抢占(Preempted Based on Price, PBP)的混合可重构任务调度算法。通过计算相依性任务集合中各个任务的等价运行截止时刻,实现了混合可重构任务按照配置截止时刻排队配置。针对相依性任务调度特点,分析得到了判定相依性任务集合调度失败的充分条件,据此提前判定和丢弃无法调度成功的相依性任务集合;通过有限预配置防止相依性任务无效占用可重构资源;通过基于代价抢占减少了调度失败任务个数。仿真结果表明,PBP调度算法提高了可重构任务调度成功率。