[發明專利]一種基于FPGA的硬件線程實現方法

有效

• 申請號: 201710887368.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107818071B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 胡威;郭宏;蔣旻;呂向宇;蔡熙隆;張進;涂文麗;陳雙;李震號;郭易
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F9/50;G06F8/65
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

1.一種基于FPGA的硬件線程實現方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步、切分應用程序：

將應用程序切分為主線程和從線程；所述主線程是應用程序中從開始一直到結束都在執行的線程，負責從線程的管理；所述從線程是應用程序中在特定時間段創建、存在并執行任務的線程；

第二步、硬件化主線程：

使用硬件描述語言對主線程進行實現，構建出硬件化的主線程；

第三步、硬件化從線程：

使用硬件描述語言對從線程進行實現，構建出硬件化的從線程；

第四步、建立應用程序流文件：

將應用程序的所有硬件代碼、數據和配置信息在本地計算機上建立為應用程序流文件；

第五步、燒寫應用程序流文件到FPGA上：

將應用程序流文件燒寫到FPGA上；通過FPGA本身的資源來實現應用程序的硬件線程化，不需要與通用處理器進行通信；

第六步、動態創建和配置子線程。

2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的硬件線程實現方法，其特征在于：所述第五步中，在應用程序流文件燒寫到FPGA上后，硬件主線程首先被創建并被配置到FPGA上，然后開始執行。

3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的硬件線程實現方法，其特征在于：所述第六步具體為：

在硬件主線程執行過程中，如果需要一個硬件從線程來完成特定的任務，則硬件主線程讀取應用程序流文件中對應的硬件從線程部分，并創建一個硬件從線程；硬件主線程從FPGA申請一塊空間，將所述硬件從線程配置在這塊空間上，然后啟動所述硬件從線程的執行，硬件從線程開始執行計算任務，在計算任務完成后，硬件從線程將計算結果發送給硬件主線程。

4.根據權利要求3所述的一種基于FPGA的硬件線程實現方法，其特征在于：在硬件從線程的執行過程中，如果硬件主線程的執行依賴于硬件從線程的計算結果，則硬件主線程暫停執行，等到硬件主線程接收到硬件從線程的計算結果后再繼續執行；如果硬件主線程的執行不依賴于硬件從線程的計算結果，則硬件主線程繼續執行，直到收到硬件從線程的計算結果后再處理來自硬件從線程的計算結果。

5.根據權利要求4所述的一種基于FPGA的硬件線程實現方法，其特征在于：在硬件子線程執行完成后，這個執行完成的硬件子線程所占用的FPGA空間被回收。