盲優(yōu)化軟硬件劃分技術(shù)研究.pdf

1、在軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,往往采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法以縮短系統(tǒng)的研發(fā)周期,同時(shí)降低系統(tǒng)在成本、功耗等多方面的需求,而軟硬件劃分是軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)有的靜態(tài)軟硬件劃分算法存在通用性差、對參數(shù)設(shè)置敏感、計(jì)算復(fù)雜等問題,而對動(dòng)態(tài)軟硬件劃分的研究成果較少。本文以盲優(yōu)化為主線對軟硬件劃分中劃分與調(diào)度技術(shù)進(jìn)行了深入研究,完成了以下工作:
　　分析并指出了非盲優(yōu)化軟硬件劃分中一維搜索算法存在的局限性,提出了基于貪婪規(guī)則的描述

2、方法,該方法及相關(guān)定理的引入明確了一維搜索可以找到最優(yōu)解的前提條件,保證了原理和算法的一致性。
　　將人工魚群算法引入到軟硬件劃分領(lǐng)域,從而提出一種新的軟硬件劃分盲優(yōu)化方法。針對其應(yīng)用于離散型問題時(shí)普遍存在的最優(yōu)解出現(xiàn)概率低、收斂速度慢等問題,提出了基于隨機(jī)步長和鄰域搜索的改進(jìn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后算法在尋優(yōu)能力和收斂速度上優(yōu)于原始算法,可更高效地完成軟硬件劃分任務(wù)。
　　針對大規(guī)模系統(tǒng)的軟硬件劃分問題,提出了基于混合蛙

3、跳算法的軟硬件劃分盲優(yōu)化方法,并針對其存在的全局尋優(yōu)能力差、收斂效率低等問題,提出了基于同優(yōu)狀態(tài)復(fù)位和雙層自適應(yīng)鄰域搜索的改進(jìn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在平均執(zhí)行時(shí)間小于原算法的前提下,改進(jìn)后算法的最優(yōu)解等于或優(yōu)于原算法,且最優(yōu)解出現(xiàn)的次數(shù)等于或高于原算法。因此,改進(jìn)后算法具有更強(qiáng)的全局尋優(yōu)能力和更高的收斂效率。
　　針對盲優(yōu)化軟硬件劃分中的任務(wù)調(diào)度問題,提出了面向任務(wù)調(diào)度長度的METF算法和面向通信存儲能力的MDF、MRF算法,并通過