edoc-Server der Humboldt-Universität zu Berlin

Dissertation

Autor(en): David Krutz
Titel: Ein Betriebssystem für konfigurierbare Hardware
Gutachter: Beate Meffert; Klaus Müller-Glaser; Reinhold Orglmeister
Erscheinungsdatum: 22.01.2007
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-10075496)
Fachgebiet(e): Informatik
Schlagwörter (ger): heterogenes System, Betriebssystem, VHDL, FPGA
Schlagwörter (eng): heterogeneous system, operating system, VHDL, FPGA
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
Zitationshinweis: Krutz, David: Ein Betriebssystem für konfigurierbare Hardware; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II , publiziert am 22.01.2007, urn:nbn:de:kobv:11-10075496
Metadatenexport: Um den gesamten Metadatensatz im Endnote- oder Bibtex-Format zu speichern, klicken Sie bitte auf den entsprechenden Link. Endnote   Bibtex  
print on demand: Wenn Sie auf dieses Icon klicken, können Sie ein Druckexemplar dieser Publikation bestellen.
Diese Seite taggen: Diese Icons führen auf so genannte Social-Bookmark-Systeme, auf denen Sie Lesezeichen anlegen, persönliche Tags vergeben und Lesezeichen anderer Nutzer ansehen können.
  • connotea
  • del.icio.us
  • Furl
  • RawSugar

Abstract (ger):
In dieser Arbeit wird die Möglichkeit der Unterstützung des Hardwareentwurfs mit VHDL durch ein Hardwarebetriebssystem untersucht. Durch die Wiederverwendung von Betriebssystemmodulen sollen die Entwicklungszeit verkürzt, die Nachnutzbarkeit von Entwürfen verbessert und die Zuverlässigkeit erhöht werden. Um ein Betriebssystemkonzept umzusetzen, müssen spezielle Anforderungen an die Programmiersprache gestellt werden. Diese werden von VHDL nicht erfüllt. Daher wird ein Strukturcompiler vorgestellt, der unter Beibehaltung der Syntax der Sprache VHDL den zusätzlichen Anforderungen gerecht wird. Der Strukturcompiler verbindet das Anwendungsprogramm mit den Betriebssystemmodulen und erzeugt daraus ein VHDL-Programm, das mit den typischen FPGA-Entwicklungswerkzeugen simuliert oder synthetisiert werden kann. Bei der Entwicklung des Betriebssystems für konfigurierbare Hardware hat sich herausgestellt, dass sich dieses nur eingebettet in ein Gesamtkonzept für den Entwurf von heterogene Systeme sinnvoll anwenden lässt. Deshalb wird in dieser Arbeit eine Methode für die Entwicklung von heterogenen Systemen auf Basis eines Signalflussgraphen diskutiert. Angewendet wurde das Betriebssystemkonzept auf verschiedenen FPGA-Karten, sowohl käuflich erworbene als auch Eigenentwicklungen. Das für diese Karten erstellte Betriebssystem umfasst dabei Module zur Kommunikation zwischen FPGA und PC sowie zur Anbindung verschiedener externer Peripheriegeräte, wie z.B. Speicher. Es wurde ebenfalls untersucht wie Prozessoren als Bestandteil der konfigurierbaren Hardware in das Betriebssystemkonzept integriert werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden auch viele Beispielanwendungen untersucht. Diese wurden einerseits zum Testen des Strukturcompilers und der Betriebssystemmodule benutzt. Andererseits fand das Betriebssystemkonzept für konfigurierbare Hardware auch Anwendung in verschiedenen Projekten.
Abstract (eng):
This work investigates the possibility of describing a hardware design independent of special hardware. This is realized with the concept of an operating system. The re-use of operating system modules reduces the time of development and also increases the reliability. Additionally, the change of a development platform has no influence on the application algorithm anymore. In order to apply the concept of an operating system special constraints have to be fulfilled by the hardware description language, which is not supported by VHDL. For that reason a structure compiler has been developed. The structure compiler connects the application program with the operating system modules and produces a VHDL program, which can be used to simulate or to program the FPGA with the typical VHDL development tools. In the progress of developing the operating system concept for reconfigurable hardware it was realized that such a concept can only be used in connection with a design methodology for heterogeneous systems. In this work a design methodology based on a declarative language represented as signal flow graph is discussed. The operating system concept for reconfigurable hardware was tested on different FPGA boards. For these cards an operating system was developed. The operating system contains modules for the communication with the PC over different interfaces as well as modules for accessing different exterior peripheries, i.e. memory. Additionally, the integration of processors as part of the configurable hardware within the operating system concept was investigated. For the verification of the structure compiler and the operating system modules some examples have been developed. The operating system concept for configurable hardware was also applied in different projects.
Zugriffsstatistik: Die Daten für die Zugriffsstatistik der einzelnen Dokumente wurden aus den durch AWStats aggregierten Webserver-Logs erstellt. Sie beziehen sich auf den monatlichen Zugriff auf den Volltext sowie auf die Startseite. Die Zugriffsstatistik wird nicht standardisiert erfasst und kann maschinelle Zugriffe enthalten.
 
Bei Formatversionen eines Dokuments, die aus mehreren Dateien bestehen (insbesondere HTML), wird jeweils der monatlich höchste Zugriffswert auf eine der Dateien (Kapitel) des Dokuments angezeigt.
 
Um die detaillierten Zugriffszahlen zu sehen, fahren Sie bitte mit dem Mauszeiger über die einzelnen Balken des Diagramms.
Startseite: 7 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 7 Zugriffe Startseite: 7 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 5 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 10 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 3 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 16 Zugriffe PDF: 6 Zugriffe PDF: 10 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 8 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 5 Zugriffe PDF: 3 Zugriffe PDF: 8 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe PDF: 13 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe Startseite: 1 Zugriffe PDF: 15 Zugriffe Startseite: 7 Zugriffe PDF: 20 Zugriffe Startseite: 5 Zugriffe PDF: 21 Zugriffe Startseite: 2 Zugriffe PDF: 36 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 14 Zugriffe Startseite: 9 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe PDF: 7 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 11 Zugriffe Startseite: 5 Zugriffe PDF: 15 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 17 Zugriffe Startseite: 7 Zugriffe PDF: 20 Zugriffe Startseite: 8 Zugriffe PDF: 18 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 31 Zugriffe PDF: 26 Zugriffe Startseite: 4 Zugriffe PDF: 25 Zugriffe Startseite: 7 Zugriffe PDF: 27 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 36 Zugriffe Startseite: 3 Zugriffe PDF: 21 Zugriffe Startseite: 6 Zugriffe PDF: 53 Zugriffe PDF: 23 Zugriffe
Jul
11
Aug
11
Sep
11
Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Apr
14
May
14
Jun
14
Jul
14
Aug
14
Sep
14
Monat Jul
11
Aug
11
Sep
11
Oct
11
Nov
11
Dec
11
Feb
12
Apr
12
May
12
Jun
12
Jul
12
Aug
12
Sep
12
Oct
12
Nov
12
Dec
12
Jan
13
Feb
13
Mar
13
Apr
13
May
13
Jun
13
Jul
13
Aug
13
Sep
13
Oct
13
Nov
13
Dec
13
Jan
14
Feb
14
Mar
14
Apr
14
May
14
Jun
14
Jul
14
Aug
14
Sep
14
Startseite 7 4 7 3 6 3 4     6 4 2         3 1 7 5 2 3 9   4 5 3 7 8 6   4 7 3 3 6  
PDF 17 7 16 5 10 3 16 6 10 11 8 5 3 8 17 13 17 15 20 21 36 14 11 7 11 15 17 20 18 31 26 25 27 36 21 53 23

Gesamtzahl der Zugriffe seit Jul 2011:

  • Startseite – 132 (3.57 pro Monat)
  • PDF – 619 (16.73 pro Monat)
 
 
Generiert am 23.10.2014, 08:41:14