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异构多核平台的任务调度系统及其调度方法技术方案

技术编号:12730762 阅读:166 留言:0更新日期:2016-01-20 14:37
本发明专利技术公开一种异构多核平台的任务调度系统。所述异构多核平台的任务调度系统包括处理器核集群和任务调度组件,所述任务调度组件用于对所述处理器核集群进行任务调度,所述处理器核集群包括多个不同的处理器核,所述任务调度组件包括任务模型创建模块、任务计算模块、任务调度模块及资源管理模块。本发明专利技术同时还公开一种异构多核平台的任务调度系统的调度方法。采用本发明专利技术提供的系统和方法,可以尽早执行关键任务,缩短任务集的总执行时间,提高整个异构多核平台的任务处理能力,增强了任务执行的并行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及任务调度
,具体地,涉及一种异构多核平台的任务调度系统及其调度方法
技术介绍
摩尔定律指出,单块集成电路上可以容纳的晶体管数每18-24个月将翻一番,性能随之提高一倍。随着芯片制造工艺的进步,目前单芯片可以集成的晶体管数已经超过了一亿,随着芯片集成度的增加,处理器的时钟频率不断提升,但受限于处理器材料的物理性质,处理器的时钟频率已经停止增长甚至下降,单核处理器性能提升遭遇瓶颈。然而现代应用需求的不断变化迫切要求处理器性能的不断提升,处理器商开始将多个处理器内核集成在单个处理器芯片中,由此产生了多核处理器,并逐渐成为当今以及未来处理器发展的主流。多核处理器将不同类型的计算任务分配到不同类型的处理器核上并行处理,提高了计算能力。根据内核结构是否对等分为同构多核和异构多核。异构多核处理器为大幅度提升系统性能提供了良好的硬件平台,但是硬件只有与相应的软件相结合才能充分发挥出异构多核处理器的高性能优势。在异构多核处理器的软件开发中,任务调度策略的好坏将对异构多核处理器的性能产生直接影响,如果调度不当甚至会抹杀异构多核处理器的高并行性的优势,降低异构多核处理器的性能。目前异构多核处理器的任务调度方法已经取得了一定的研究成果,但是不少调度方法的调度效率仍不够理想,存在关键任务无法尽早执行,延长了总任务的完成时间,影响了异构多核处理器的性能优势。所以,有必要对上述异构多核处理器的任务调度方法作进一步改进,以避免上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种异构多核平台的任务调度系统及其调度方法,以尽早执行关键任务,缩短任务集的总执行时间,提高整个异构多核平台的任务处理能力,增强了任务执行的并行性。一种异构多核平台的任务调度系统,包括处理器核集群和任务调度组件,所述任务调度组件用于对所述处理器核集群进行任务调度,所述处理器核集群包括多个不同的处理器核,所述任务调度组件包括任务模型创建模块、任务计算模块、任务调度模块及资源管理模块,其中:所述任务模型创建模块,用于分析程序代码结构、建立任务结点及创建通用有向无环图,根据所述通用有向无环图中任务结点的依赖关系定义父结点和子结点,所述通用有向无环图的所有任务结点组成非实时任务集,并判断所述非实时任务集的可调度性;所述任务计算模块,用于设定计算程序,计算所述任务结点在所述处理器核上的执行时间、切换时间,建立任务计算消耗矩阵和特定有向无环图,以及计算所述任务结点在所述特定有向无环图中的执行价值;所述任务调度模块,用于根据所述任务结点的执行价值选定关键结点并进行复核,并选择相应的处理器核对所有任务结点进行调度;所述资源管理模块,用于管理所述处理器核集群的处理器核的空闲时间片及等待任务队列。在本专利技术提供的异构多核平台的任务调度系统的一种较佳实施例中,所述任务模型创建模块包括:程序分析单元,用于分析程序代码结构,获得程序流程的数据依赖关系,设定任务类型和实施平台;结点建立单元,用于根据所述任务类型和所述实施平台建立任务结点;模型创建单元,用于创建通用有向无环图,并根据所述通用有向无环图中所述任务结点的依赖关系定义父结点和子结点,所述父结点的优先级高于所述子结点,所述通用有向无环图的所有任务结点组成非实时任务集;及判断单元,用于根据可调度性判断不等式判断所述非实时任务集是否可调度。在本专利技术提供的异构多核平台的任务调度系统的一种较佳实施例中,所述任务计算模块包括:第一任务计算单元,用于计算所述任务结点在所述处理器核上的任务切换时间;第二任务计算单元,用于计算所述任务结点在所述处理器核上的任务执行时间,建立任务计算消耗矩阵;及第三任务计算单元,用于根据所述通用有向无环图和所述任务计算消耗矩阵创建特定有向无环图,并计算所述任务结点在所述特定有向无环图中的执行价值。在本专利技术提供的异构多核平台的任务调度系统的一种较佳实施例中,所述任务计算消耗矩阵为按照当前可用的处理器核和任务结点编号有序排列的矩阵,描述各个任务结点在不同的处理器核上的执行时间,所述处理器核的序列数目不多于当前可用的处理器核数。在本专利技术提供的异构多核平台的任务调度系统的一种较佳实施例中,任务结点ti在特定有向无环图中的执行价值Evaluej(ti)的计算公式为:Evaluej(ti)=wj(ti)+maxtk∈sonsj·(ti){cj(ti,tk)+Evaluej(tk)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种异构多核平台的任务调度系统,其特征在于,包括处理器核集群和任务调度组件,所述任务调度组件用于对所述处理器核集群进行任务调度,所述处理器核集群包括多个不同的处理器核,所述任务调度组件包括任务模型创建模块、任务计算模块、任务调度模块及资源管理模块,其中:所述任务模型创建模块,用于分析程序代码结构、建立任务结点及创建通用有向无环图,根据所述通用有向无环图中所述任务结点的依赖关系定义父结点和子结点,所述通用有向无环图的所有任务结点组成非实时任务集,并判断所述非实时任务集的可调度性;所述任务计算模块,用于设定计算程序,计算所述任务结点在所述处理器核上的执行时间、切换时间,建立任务计算消耗矩阵和特定有向无环图,以及计算所述任务结点在所述特定有向无环图中的执行价值;所述任务调度模块,用于根据所述任务结点的执行价值选定关键结点并进行复核,并选择相应的处理器核对所有任务结点进行调度;所述资源管理模块,用于管理所述处理器核集群的处理器核的空闲时间片及等待任务队列。

【技术特征摘要】
1.一种异构多核平台的任务调度系统,其特征在于,包括处理
器核集群和任务调度组件,所述任务调度组件用于对所述处理器核集
群进行任务调度,所述处理器核集群包括多个不同的处理器核,所述
任务调度组件包括任务模型创建模块、任务计算模块、任务调度模块
及资源管理模块,其中:
所述任务模型创建模块,用于分析程序代码结构、建立任务结点
及创建通用有向无环图,根据所述通用有向无环图中所述任务结点的
依赖关系定义父结点和子结点,所述通用有向无环图的所有任务结点
组成非实时任务集,并判断所述非实时任务集的可调度性;
所述任务计算模块,用于设定计算程序,计算所述任务结点在所
述处理器核上的执行时间、切换时间,建立任务计算消耗矩阵和特定
有向无环图,以及计算所述任务结点在所述特定有向无环图中的执行
价值;
所述任务调度模块,用于根据所述任务结点的执行价值选定关键
结点并进行复核,并选择相应的处理器核对所有任务结点进行调度;
所述资源管理模块,用于管理所述处理器核集群的处理器核的空
闲时间片及等待任务队列。
2.根据权利要求1所述的异构多核平台的任务调度系统,其特
征在于,所述任务模型创建模块包括:
程序分析单元,用于分析程序代码结构,获得程序流程的数据依
赖关系,设定任务类型和实施平台;
结点建立单元,用于根据所述任务类型和所述实施平台建立任务
结点;
模型创建单元,用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐德刚赵茂行刘育峰谢攀攀蔡海明桂卫华阳春华谢永芳
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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