УПРАВЛЕНИЕ АППАРАТНЫМИ РЕСУРСАМИ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Валиев Руслан Ринатович, Головин Игорь Николаевич, Пономарёв Никита Александрович, Абдюшева Алёна Денисовна

В данной работе рассматривается проблема повышения эффективности высокопроизводительных вычислительных систем за счёт тесной интеграции операционной системы (ОС) и логических интегральных схем (ЛИС). Анализируются современные подходы к использованию FPGA и ASIC в качестве аппаратных ускорителей, приводятся примеры эффективной организации взаимодействия ядра ОС с аппаратными модулями. Авторами предложена унифицированная архитектура ОС, способная напрямую управлять ресурсами ЛИС, а также набор алгоритмов, позволяющих оптимизировать распределение вычислительных ресурсов в условиях высоких нагрузок и ограничений по времени отклика. На основе теоретических сравнений показывается преимущество предлагаемого решения перед традиционными системами, ориентирующимися, в основном, на программные механизмы управления ресурсами.

Ключевые слова:операционная система, логические интегральные схемы, FPGA, ASIC, аппаратные ресурсы, высокопроизводительные вычисления, распределение ресурсов, управление в реальном времени