[发明专利]一种可重构系统的配置控制器

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统的技术领域，特别是一种可重构系统的配置控制器结构，可应用于可重构系统芯片设计中配置信息的高效局部重构。

背景技术

可重构系统能够在系统运行时通过动态配置改变其功能，同时保持较高计算性能，兼具高性能和高灵活的计算优势，在许多领域得到了广泛应用。面向计算任务日趋复杂的应用需求，可重构系统执行任务所需的配置信息的容量和复杂度日益增加，影响可重构系统计算性能。针对计算密集型应用，可重构系统的配置信息存在局部性、重用性等特征，动态重构过程中通常仅需更新局部可重构计算阵列的配置信息，且不同任务间存在相同的配置信息可重用，传统配置信息组织方式和调度模式未能充分利用上述特征，导致配置信息存储空间需求和配置调度时间需求增加，影响可重构系统计算性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可重构系统的配置控制器结构，用以减少可重构系统的配置信息存储容量和配置调度时间，提高可重构系统的计算性能。

为了解决上述问题，本发明公开了一种动态可重构系统的配置控制器，包括：配置信息存储器，由配置包存储器和配置组存储器构成，其中配置存储器存储所有任务的配置包，配置包包括任务控制信息和多个配置组索引序列，配置组存储器存储所有任务的配置组，配置组是可重构系统中单个计算阵列模块的配置码，不同配置组具有不同的索引；配置解析器，用于解析配置包，生成可重构系统中计算阵列的配置信息，计算阵列由多个计算阵列模块构成，配置控制器通过生成的配置信息完成对计算阵列执行任务的控制。

所述配置包存储器：存储多个任务对应的配置包，每个配置包的长度取决于对应任务所需的计算阵列模块的个数。

所述配置组存储器：存储多个任务对应的所有配置组，每个配置组是单个计算阵列模块的配置码，不同任务间相同的配置组不重复存储。

所述配置解析器：实现单个配置包的解析，解析获得配置包多个配置组，通过单个配置包和多个配置组生成单个任务的配置信息，将配置信息发送至可重构系统计算阵列的配置接口，完成对计算阵列执行任务的控制。

所述的配置控制器：可以实现可重构系统的任务配置调度，进一步解释其工作过程：可重构系统初始化过程中初始化配置包存储器和配置组存储器；初始化之后，配置解析器按照配置包存储器中配置包的存储顺序，依次读取对应的配置包，配置控制器解析配置包并根据解析的配置包，读取配置组存储器中对应的多个配置组，配置控制器根据配置包和对应的多个配置组生成配置信息，将配置信息发送至可重构系统计算阵列的配置接口。

所述的配置包存储器中的配置包格式有以下特点：

（1）配置包不定长，根据任务执行所需的可重构系统计算阵列模块的个数来确定配置包长度，具有较强的灵活性；

（2）配置包中含有配置算法包头。配置算法包头中标识了算法索引、配置包的子包个数、任务循环控制信息。任务循环控制信息包括是否需要循环的标志位、循环开始的配置包子包索引、循环结束的配置包子包索引、是否需要无限循环的标志位、有限循环情况下是所需的循环次数；

（3）配置包子包中含有子包头。配置包子包子包头中标识了该配置包所配置的计算阵列模块的索引、该配置包使能的计算阵列模块的索引、该配置包使能的计算阵列模块之间的同步机制；

（4）在配置控制器根据解析的配置包生成配置信息，配置可重构系统计算阵列完成新的任务过程中，部分计算阵列模块根据新的配置信息执行新的功能，部分计算阵列模块的配置信息不更新、继续执行原有功能，部分计算阵列模块的配置信息不更新、在新的任务中不再工作。这种部分重构可重构系统计算阵列的配置信息的方法，减少了实际传输的配置信息量，缩短了配置时间，提高了可重构系统性能。

本发明的优点及有益效果：

（1）本发明的可重构系统的配置控制器结构，通过在传统的配置控制器结构中增加一个配置包存储器，能够根据解析的配置包，将不同计算阵列的配置组组织生成计算阵列的配置信息，从而避免了不同任务的计算阵列配置信息间相同配置组的重复存储，降低了配置信息存储器的实际容量需求。

（2）本发明的可重构系统的配置控制器结构，通过通过在传统的配置控制器结构中增加一个配置包存储器，生成部分计算阵列模块的配置信息，其余部分计算阵列模块的配置信息不更新，继续执行原有功能或在新的任务中不再工作，从而减少了可重构系统新的任务实际所需配置信息量，缩短了配置时间，提高了可重构系统性能。