[发明专利]基于网表分割和多线程并行的硬件描述语言仿真加速方法

权利要求书

1.一种基于网表分割和多线程并行的硬件描述语言仿真加速方法，包括如下步骤：

(1)根据网表中逻辑电路各节点的连接关系，将硬件描述语言代码综合后产生的网表中的节点用集合F＝{f₁,f₂,...,f_j,...,f_n}来表示，其中j取值为1,2,…,n-1，n；F中每个元素f_j包含一个节点的编号num、种类type、层次gatelevel、与f_j相连的上一级节点编号inputnum和f_j输出信号所指向的下一级节点编号outputnum，由F中元素f_j的连接关系形成一个有向图G＝<F,E>，其中F代表节点f_j的相关信息，E代表节点间的有向边；

(2)对有向图G＝<F,E>进行逆向深度优先搜索，得到其中所有的反馈回路，对每一个反馈回路中编号num最大的节点f_big，复制f_big逻辑值并赋给新节点f′_big，用f′_big指向反馈回路中num值最小的节点f_little，并且消除f_big指向f_little的路径，当消除所有的反馈回路后，图中剩下的节点形成新的有向图G'＝<F',E'>；

(3)从有向图G'的输入节点开始依次遍历输出信号所指向的相邻节点，将遍历到的每一个节点f_j的层次gatelevel设置为前一级节点gatelevel中最大的值并加1，将F'划分成S个子集F_i'，其中i取值为1,2,…,S-1,S，每个子集F_i'中节点的gatelevel都相同；

(4)在单芯片多核心处理器上调用多线程函数OpenMP，对每个子集F_i中的节点生成一个function()函数并按照gatelevel递增的顺序调用function()进行逻辑运算，编译运行仿真程序生成仿真结果。

2.根据权利要求1所述的基于网表分割和多线程并行的硬件描述语言仿真加速方法，其特征在于：步骤(2)所述的消除有向图G中节点的反馈回路，按如下步骤进行:

(2a)由步骤(1)得到有向图G＝<F,E>，将有向图G＝<F,E>的方向倒转后进行逆向深度优先搜索，得到其中所有的反馈回路FP＝<P',Q'>，其中P'表示反馈回路中的节点，Q'代表节点间的有向边；

(2b)取一个反馈回路FP＝<P',Q'>中编号num值最大的节点f_big，复制f_big逻辑值并赋给新节点f′_big，用f′_big指向反馈回路中num值最小的节点f_little，并且消除f_big指向f_little的路径，即一个反馈回路被消除；

(2c)重复(2b)的操作直到消除G＝<F,E>中所有的反馈回路FP＝<P',Q'>后，图中剩下的节点就形成新的有向图G'＝<F',E'>。

3.根据权利要求1所述的基于网表分割和多线程并行的硬件描述语言仿真加速方法，其特征在于：步骤(3)所述的通过对有向图G'中节点划分层次，按如下步骤进行:

(3a)从有向图G'的输入节点开始依次遍历输出信号所指向的相邻节点，将遍历的每一个节点的gatelevel设置为前一级所有输入节点gatelevel中最大的值并加1；

(3b)按照节点层次gatelevel的最大值S将F'划分成S个子集F_i'，其中ii取值为1,2,3……,S-1,S，每个子集F_i'中节点的gatelevel都相同，用于完成对节点层次的划分，使得每层内节点没有数据相关性。

4.根据权利要求1所述的基于网表分割和多线程并行的硬件描述语言仿真加速方法，其特征在于：步骤(4)所述的调用多线程函数库对所有节点的逻辑运算进行仿真的方法，按如下步骤进行:

(4a)对每个子集F_i'中的节点生成一个function()函数，该函数内的运算过程调用OpenMP中的pramma omp section，使得每个子集F_i'之间实现多线程并行运算，以提高仿真速度；

(4b)在仿真程序中按照gatelevel递增的顺序依次调用函数function()；

(4c)编译运行仿真程序，生成仿真结果波形图。