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龍圖騰網(wǎng)恭喜電子科技大學(xué);中國航空無線電電子研究所申請的專利資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114996202B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210510471.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F15/78；該發(fā)明授權(quán)資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法是由陳亦歐;何秋璇;萬銳;胡劍浩;董亞寧;徐豐;吳傳章設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-05-11向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法，該方法的關(guān)鍵步驟包括線性任務(wù)映射、非線性任務(wù)映射、整體迭代，在非線性任務(wù)影響盡可能小的情況下映射線性任務(wù)，然后再對非線性任務(wù)進(jìn)行映射得到完整任務(wù)映射結(jié)果，重復(fù)迭代若干次，得到不同的映射方案，利用評價(jià)函數(shù)計(jì)算每個(gè)映射方案的評價(jià)值，選擇評價(jià)值最大的映射方案作為最終映射方案。本發(fā)明綜合考慮任務(wù)處理的延時(shí)、在處理平臺上的功耗以及每個(gè)處理單元的硬件資源限制，讓映射到各處理單元上的非線性任務(wù)的數(shù)量在可接受范圍內(nèi)，從而在實(shí)際操作中可以正常執(zhí)行映射任務(wù)，因此本發(fā)明得到的任務(wù)映射方案更具有合理性和可實(shí)施性，且在延時(shí)和功耗兩方面的性能也十分優(yōu)良。

本發(fā)明授權(quán)資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：S1輸入所述資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法的實(shí)施限制條件和待映射功能信息，具體包括：S11輸入片上網(wǎng)絡(luò)NoC的每個(gè)網(wǎng)格所配置的查找表個(gè)數(shù)，即一個(gè)處理單元PE上最多允許映射的非線性任務(wù)數(shù)k；S12設(shè)置所述資源受限情況下的片上網(wǎng)絡(luò)任務(wù)映射方法的總體迭代次數(shù)N，即重復(fù)執(zhí)行任務(wù)映射并記錄得到的映射結(jié)果的總次數(shù)，其中，任務(wù)映射包括線性任務(wù)映射和非線性任務(wù)映射；S13輸入待映射功能的任務(wù)信息，這里輸入的就是該待映射功能對應(yīng)的任務(wù)流圖的所有邊、節(jié)點(diǎn)信息，其中，該待映射功能對應(yīng)的任務(wù)流圖稱為原DFG；其中，任務(wù)流圖DFG是有向無環(huán)的賦權(quán)圖G1＝GV,E，其中G表示一個(gè)圖，V是圖G中頂點(diǎn)的集合，E是圖G中邊的集合，G1的每個(gè)節(jié)點(diǎn)vi″代表一個(gè)任務(wù)，任務(wù)個(gè)數(shù)為節(jié)點(diǎn)權(quán)值代表該任務(wù)所需要的處理時(shí)間；每條邊ek＝ei″,j″代表一條數(shù)據(jù)傳輸通路，直連邊數(shù)目為邊ek＝ei″,j″的權(quán)值代表從節(jié)點(diǎn)vi″到節(jié)點(diǎn)vj″的有向鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小，j″＝1,2,...,|V|；S2執(zhí)行線性任務(wù)映射，具體包括如下子步驟：S21由原DFG通過增加虛擬節(jié)點(diǎn)、隱去非線性任務(wù)后得到新的DFG，即DFG2；S22遺傳算法優(yōu)化DFG2任務(wù)映射；其中步驟S21是用來在非線性任務(wù)影響盡可能小的情況下映射線性任務(wù)，避免非線性任務(wù)成為原DFG的首尾節(jié)點(diǎn)，這里的首節(jié)點(diǎn)就是任務(wù)流圖中沒有父節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)，尾結(jié)點(diǎn)就是任務(wù)流圖中沒有子節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)，所述步驟S21主要分為兩個(gè)子步驟進(jìn)行，具體為：S211增加虛擬節(jié)點(diǎn)：為了在步驟S212更好地隱去非線性任務(wù)，在原DFG首尾分別增加一個(gè)虛擬入節(jié)點(diǎn)和出節(jié)點(diǎn)，即通過向原DFG首尾各增加一個(gè)計(jì)算和通信開銷都為0，即節(jié)點(diǎn)和邊權(quán)值都為0且為線性任務(wù)的虛擬節(jié)點(diǎn)，這里的首尾指DFG的首尾節(jié)點(diǎn)所在的部分；S212隱去非線性任務(wù)：在步驟S211的基礎(chǔ)上，保留非線性任務(wù)在原DFG中的拓?fù)湮恢茫瑢⒎蔷€性任務(wù)的權(quán)值置為0，連接非線性任務(wù)的邊權(quán)值也置為0；然后采用一條新邊將連接一個(gè)非線性任務(wù)的兩個(gè)線性任務(wù)直接相連接，這條將這兩個(gè)線性任務(wù)直接相連接的新邊的權(quán)值取原本與該非線性任務(wù)相連的兩個(gè)線性任務(wù)分別與該非線性任務(wù)之間的兩條邊權(quán)值的算數(shù)平均值，得到DFG2，即構(gòu)造的新的DFG；最后步驟S22利用遺傳算法對DFG2進(jìn)行任務(wù)映射優(yōu)化，從而得到線性任務(wù)映射結(jié)果；S3執(zhí)行非線性任務(wù)映射線性任務(wù)映射完后，需要映射非線性任務(wù)，這里假設(shè)共有NL個(gè)待映射的非線性任務(wù)，每個(gè)處理單元PE上最多映射k個(gè)非線性任務(wù)，非線性任務(wù)映射是根據(jù)任務(wù)關(guān)聯(lián)度，動態(tài)調(diào)整非線性任務(wù)映射，最終得到所有非線性任務(wù)的最優(yōu)映射結(jié)果，步驟S3具體包括如下子步驟：S31判斷所有非線性任務(wù)是否映射完成，若未完成則跳轉(zhuǎn)至S32；S32根據(jù)當(dāng)前待映射非線性任務(wù)的關(guān)聯(lián)度向量找到該非線性任務(wù)的最大關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的處理單元PE；S33檢查該最大關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的處理單元PE是否滿足硬件資源限制：若未超出硬件資源限制，則跳轉(zhuǎn)至S34；若超出硬件資源限制，則跳轉(zhuǎn)至S35；S34將該當(dāng)前待映射非線性任務(wù)映射到該最大關(guān)聯(lián)度對應(yīng)的處理單元PE上，然后跳轉(zhuǎn)至S31；S35得到該當(dāng)前待映射非線性任務(wù)關(guān)聯(lián)度降序排列對應(yīng)的處理單元PE序列D；S36初始化j＝1，R＝0，其中j是用于計(jì)數(shù)，判斷處理單元PE序列D中是否存在第j個(gè)PE，R表示已映射的非線性任務(wù)的關(guān)聯(lián)度之和；S37判斷序列D中是否存在第j個(gè)PE，若存在，則跳轉(zhuǎn)至S39；若不存在，則跳轉(zhuǎn)至S38；S38更新此時(shí)R對應(yīng)非線性任務(wù)映射結(jié)果，然后跳轉(zhuǎn)至S31；S39將當(dāng)前待映射非線性任務(wù)暫時(shí)映射到序列D中第j個(gè)PE上，得到第j個(gè)PE上已映射的非線性任務(wù)集合Tj，令t＝1，其中t用于計(jì)數(shù)，判斷非線性任務(wù)集合Tj中是否存在第t個(gè)非線性任務(wù)S310得到非線性任務(wù)的關(guān)聯(lián)度降序排列對應(yīng)的處理單元PE序列D2，令m＝1，其中m用于計(jì)數(shù)，判斷處理單元PE序列D2中是否存在第m個(gè)PE；S311檢查序列D2是否存在第m個(gè)PE，若存在，則跳轉(zhuǎn)至S312；若不存在，則跳轉(zhuǎn)至S315；S312檢查序列D2中的第m個(gè)PE是否滿足硬件資源限制：若未超出硬件資源限制，則跳轉(zhuǎn)至S313；若超出硬件資源限制，則令m＝m+1，然后跳轉(zhuǎn)至S311；S313將非線性任務(wù)映射到序列D2中的第m個(gè)PE上，計(jì)算當(dāng)前已映射的非線性任務(wù)的關(guān)聯(lián)度之和R2；S314若R2R，則令R＝R2，記錄此時(shí)R2對應(yīng)非線性任務(wù)映射結(jié)果，然后跳轉(zhuǎn)至S315，否則R維持不變，直接跳轉(zhuǎn)至S315；S315令t＝t+1，若存在非線性任務(wù)則跳轉(zhuǎn)至S310；否則令j＝j(luò)+1，然后跳轉(zhuǎn)至S37；S4得到最終任務(wù)映射結(jié)果執(zhí)行一次完整的步驟S2-S3操作稱為一次迭代，每次迭代都得到一個(gè)線性任務(wù)映射結(jié)果和一個(gè)非線性任務(wù)映射結(jié)果，這兩種映射結(jié)果組合在一起得到原DFG的一個(gè)完整的任務(wù)映射結(jié)果，重復(fù)執(zhí)行步驟S2-S3進(jìn)行多次迭代，直至達(dá)到設(shè)定的總體迭代次數(shù)N，一共得到N個(gè)不同的任務(wù)映射結(jié)果，其中，每一次迭代不僅得到一個(gè)線性任務(wù)映射結(jié)果和一個(gè)非線性任務(wù)映射結(jié)果，還需要對線性任務(wù)映射結(jié)果和非線性任務(wù)映射結(jié)果進(jìn)行記錄；步驟S4具體包括如下子步驟：S41計(jì)算得到所有任務(wù)映射結(jié)果的評價(jià)值；S42選擇評價(jià)值最大的任務(wù)映射結(jié)果為最終任務(wù)映射結(jié)果；其中S41的評價(jià)值計(jì)算的具體步驟包括：S411在所有任務(wù)映射結(jié)果中分別找到延時(shí)的最大值Tmax、最小值Tmin，以及功耗的最大值Pmax、最小值Pmin；S412對每次迭代的延時(shí)和功耗的性能值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，分別得到每個(gè)任務(wù)映射結(jié)果的延時(shí)和功耗標(biāo)準(zhǔn)化后的性能值，其表達(dá)式為： 其中，i表示第i次迭代，T′i表示第i次迭代標(biāo)準(zhǔn)化后的延時(shí)值，Ti表示第i次迭代的延時(shí)值，P′i表示第i次迭代標(biāo)準(zhǔn)化后的功耗值，Pi表示第i次迭代的功耗值；S413對標(biāo)準(zhǔn)化后的性能值進(jìn)行歸一化，分別得到延時(shí)和功耗歸一化后的性能值，其表達(dá)式為： 其中，T″i表示第i次迭代歸一化后的延時(shí)值，P″i表示第i次迭代歸一化后的功耗值，T″i和P″i的取值范圍均為[0,1]；S414利用評價(jià)函數(shù)求得第i次迭代的評價(jià)值Fiti，計(jì)算式為：Fiti＝T″i·wT+P″i·wP其中wT和wP分別為延時(shí)和功耗的權(quán)重，滿足約束如下： 通過步驟S414給出的評價(jià)函數(shù)得到N個(gè)任務(wù)映射結(jié)果分別對應(yīng)的N個(gè)評價(jià)值，選擇其中最大評價(jià)值對應(yīng)的任務(wù)映射結(jié)果即為最終任務(wù)映射結(jié)果。

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