Preemptive Multitasking auf FPGA-Prozessoren


Simmler, Harald


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URL: http://ub-madoc.bib.uni-mannheim.de/34
URN: urn:nbn:de:bsz:180-madoc-348
Document Type: Doctoral dissertation
Year of publication: 2001
Publishing house: Universität Mannheim
Evaluator: Männer, Reinhard
Date of oral examination: 6 July 2001
Publication language: German
Institution: School of Business Informatics and Mathematics > Informatik V (Männer -2008)
Subject: 004 Computer science, internet
Classification: CCS: C.3 ,
Subject headings (SWD): Betriebssystem , Multitasking
Individual keywords (German): FPGA , Virtex , Konfiguration , Readback
Keywords (English): Configuration , Readback , Operatingsystem , Multitasking
Abstract: In dieser Arbeit wird die Umsetzung eines multitaskingfähigen Betriebssystems für FPGA-Prozessoren vorgestellt. Mit diesem Betriebssystem ist es möglich, die Resource FPGA-Prozessor durch mehrere unabhängige Anwendungen gleichzeitig zu nutzen. Der wesentliche Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der schnellen Zustandsermittlung einer Schaltung auf dem FPGA-Baustein und zugleich mit der schnellen Zustandsrekonstruktion bei erneuter Ausführung der Schaltung auf dem FPGA-Prozessor. Basierend auf diesen grundlegenden Funktionen ist ein Betriebssystem entstanden, das sowohl effektiv als auch flexibel die Verarbeitung mehrerer unabhängiger Anwendungen auf verschiedenen FPGA-Prozessoren ermöglicht. Zur weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit wurde im Rahmen der Arbeit ein spezieller multitaskingunterstützender FPGA-Prozessor erstellt, der durch seinen Aufbau die Prozesswechselzeiten auf ein Minimum reduziert. Durch den neuartigen Aufbau dieses FPGA-Prozessors kann die Ausführung der Anwendungen nach neuen Modellen erfolgen, die durch parallel arbeitende Schritte den FPGA-Prozessor effektiver nutzen.
Translation of the title: Preemptive Multitasking on FPGA-Processors (English)
Translation of the abstract: This work presents a multitasking operating system for FPGA-Processors. Using this operating system enables the system to use the resource FPGA-Processor by several independent applications at the same time. The substantial part of the work concerns the possibility to perform a fast status determination of a circuit on the FPGA device and at the same time a fast status reconstruction when the circuit on the FPGA-Processor is again scheduled for execution. Based on these fundamental functions an operating system has been developed, which enables both effectively and flexibly processing of several independent applications on different FPGA processors. For the further increase of efficiency, a special multitasking-supporting FPGA-Processor was build, reducing the task switch times by its structure to a minimum. Additionally, this new FPGA-Processor structure allows the execution of applications according to new execution models, which use the FPGA-Processor by parallel operating steps and therefore more effectivly. (English)
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Simmler, Harald (2001) Preemptive Multitasking auf FPGA-Prozessoren. Open Access [Doctoral dissertation]
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