信息处理设备制造技术

在重写具有可重新配置的硬件的程序的同时，当执行大规模处理时减少程序重写时间。当通过划分为较小处理单元来处理大规模处理过程时，即使动态改变过程内容，灵活地重写程序，并且将管理执行的调度，从而确保可以执行高效处理。调度器４５控制到重新配置硬件３０的程序加载以及对于多个任务的执行，以减少程序加载时间。作业管理器４４参考配置有存储在作业信息存储器４３中的多个任务的多条作业信息，并根据执行作业的状态来管理要执行的任务，从而实现高效处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用可重新配置的硬件的信息处理设备，其可以高效率地使用少量硬件资源来处理多种处理过程。
技术介绍
使用诸如FPGA(现场可编程门阵列)和PLD(可编程逻辑器件)的可重新配置的硬件的信息处理设备可以以比由CPU、DSP等进行处理更高的速率进行处理。可以通过使用可编程器件利用小量硬件资源来处理多种处理操作，在该可编程器件中，可以根据处理内容来顺序地重写可重新配置的硬件的程序。在使用该可重新配置的硬件的信息处理设备中，当根据处理操作的过程变得需要重写程序时，则重写程序。可选择地，基于通过之前和静态分析整个处理操作所获得的信息来重写程序(例如参考日本专利特开10-256383)。
技术实现思路
然而，在该现有信息处理设备中具有以下的问题。第一个问题是：当对于每个要处理的任务改变可重新配置的硬件的程序时，则用于加载程序所需的时间相较于处理任务所需时间通常可测量地较大。在通信、网络处理、介质处理等中，对于一系列输入数据顺序地执行多个处理过程。例如，在JPEG(联合图象专家组)的编码器中，需要执行诸如颜色转换、采样、DCT(离散余弦变换)变换、量化、熵编码的一系列处理过程(称为任务)。配置有该一系列任务的一组处理过程(在该情况下，JPEG编码器)被称为作业。当利用可重新配置的硬件来执行这些处理过程时，在现有技术中，处理过程将作业划分为多个任务，根据每个任务为可重新配置的硬件准备程-->序，并且根据切换任务而将程序加载到可重新配置的硬件。然而，通常通过将存储在外部存储介质中的程序转移到可重新配置的硬件来将程序加载到可重新配置的硬件。因此，与诸如CPU和DSP的处理器的情况相比，将程序加载到可重新配置的硬件需要较长的时间。因此，当每个程序加载时间长于处理每个任务所需的时间时，系统性能受到程序加载时间的限制，从而导致在很多情况下的不切实际情况。在还有可以预先存储多个程序的可重新配置的硬件的同时，并且在短时间内切换任务，当可存储程序的数量有限，并且当要存储的程序数量超出限制时，变得需要从外部存储介质转移程序，从而导致相同的问题。第二个问题是：当要处理的作业没有预先固定时，难以或不可能以静态任务调度方法来高效地执行处理。当诸如要处理的任务、任务之间的依赖关系以及执行次序的作业配置可以通过预先分析整个处理过程变得静态地明显时，在处理作业时可以根据过程来管理任务执行调度。然而，例如，如在网络处理中，当要施加到数据的处理(作业结构)根据到达的数据而不同时，则不可以应用静态调度。需要根据到达数据动态地生成作业，选择和执行可执行任务，以及基于执行该任务来管理作业过程。总之，在现有信息处理设备中具有以下两个问题。(1)当对于每个要处理的任务改变可重新配置的硬件的程序时，通常，加载程序所需时间相较于处理任务所需时间不可忽略地大。(2)当要处理的作业没有预先固定时，难以或不可能以静态任务调度方法来高效地执行处理。本专利技术的目的是在使用可重新配置的硬件的信息处理设备中，提-->供一种系统，该系统可以使得当根据过程加载可重新配置的硬件的程序时的程序加载时间的总开销较小，并且即使在硬件规模受限的可重新配置的硬件中也可以高效地执行大规模的处理。本专利技术的另一目的是在使用可重新配置的硬件的信息处理设备中提供一种系统，该系统可以通过即使在不能预先和静态地确定用于加载和执行程序的调度时动态地管理处理过程，而高效地执行处理。为了获得以上目的，本专利技术的信息处理设备设置有可重新配置的硬件、输入输出数据存储器以及控制器。可重新配置的硬件可以根据要执行的任务的处理内容来加载一个或多个程序，以及可以同时执行一个或多个加载的程序的一个或多个程序。输入输出数据存储器将要处理的输入输出数据存储在可重新配置的硬件中。控制器控制加载程序到可重新配置的硬件，以及执行这些程序。控制器配置有程序存储器、任务信息存储器。作业信息存储器、作业管理器和调度器。程序存储器存储要被加载到可重新配置的硬件的多个程序。任务信息存储器存储任务信息，该任务信息指示对于存储在程序存储器中的每个程序可由相同程序执行的多个任务。作业信息存储器存储作业信息，该作业信息指示在作业中包括的每个任务之间的依赖关系，该作业是配置有多个任务的处理单元的组。作业管理器根据作业信息选择可执行任务，将所选择的任务的任务信息存储在任务信息存储器中，并根据执行任务的进展来更新作业-->信息。调度器从任务信息存储器中选择可由程序执行的一个或多个任务，以及从程序存储器中选择执行所选择的任务所需要的程序。该调度器将所选择程序加载到可重新配置的硬件并且管理调度表，以及控制可重新配置的硬件来执行任务及管理调度表。此外，调度器将执行任务的进展状态通知给作业管理器。附图说明图1是示出本专利技术第一示例性实施例的信息处理设备的配置的框图；图2是示出图1的任务信息存储器42中存储的任务信息60的配置例子的图示；图3A是示出管理在图1的任务信息存储器42中的每个程序20的多条任务信息的方面的图示；图3B是示出任务队列70的配置例子的图示；图4是示出存储在图1的作业信息存储器43中的一个作业信息50的配置例子的图示；图5是示出图1的可重新配置的硬件30的配置例子的图示；图6是示出图5的处理器32的另一配置例子的图示；图7是示出图1的作业管理器44的工作例子的流程图；图8是示出图1的调度器45的工作例子的流程图；图9是示出本专利技术第二示例性实施例的信息处理设备的配置的框图。具体实施方式接着，将参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例。(第一示例性实施例)图1示出本专利技术第一示例性实施例的信息处理设备的配置例子。-->如图1所示，本专利技术示例性实施例的信息处理设备10配置有可重新配置的硬件30、输入输出数据存储器110和控制器40。控制器40配置有程序存储器41、任务信息存储器42、作业信息存储器43、作业管理器44和调度器45。可重新配置的硬件30能够加载一个或多个程序20，并且根据加载的程序来改变硬件配置从而执行规定的处理。可重新配置的硬件30可以同时执行一个或多个程序20。如果加载一个程序20及执行一个程序20就够了，则可以通过使用FPGA(现场可编程门阵列)来实现可重新配置的硬件30。输入输出数据存储器110存储要由可重新配置的硬件30处理的输入输出数据。程序存储器41存储要被加载在可重新配置的硬件30中的多个程序20。利用程序标识符等来唯一地识别加载的程序20。任务信息存储器42存储任务信息，该任务信息指示对于存储在程序存储器41中的每个程序20能够由相同程序执行的多个任务。任务信息60保持可重新配置的硬件30执行任务所需要的信息。接着，图2示出存储在图1的任务信息存储器42中的任务信息60的配置例子。如图2所示，任务信息60配置有输入数据集61、输出数据集63、程序标识符65、要求处理时间66和期限67。程序标识符65是用于识别当执行任务时要加载到可重新配置的硬件30的程序20的标识符。输入数据集61配置有用于处理任务的一条或多条输入数据62。-->每个输入数据62可以是真实数据，或可以是诸如用于识别存储在输入输出数据存储器110的输入输出数据区域的地址的指针信息。输出数据集63配置有一条或多条输出数据64，其中存储任务过程的结果的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理设备，包括：可重新配置的硬件，其能够根据要执行的任务的处理内容来加载一个或多个程序，并且能够同时执行所述一个或多个加载的程序的一个或多个程序；输入输出数据存储器，其存储要在所述可重新配置的硬件中处理的输入输出数据；以及控制器，其控制以加载程序到所述可重新配置的硬件并执行所述程序，所述控制器包括：程序存储器，其存储要加载到所述可重新配置的硬件的多个程序；任务信息存储器，其对于在所述程序存储器中存储的每个程序存储任务信息，所述任务信息指示可由相同程序执行的多个任务；作业信息存储器，其存储指示在作业中包括的每个任务之间的依赖关系的作业信息，所述作业是配置有多个任务的一组过程单元；作业管理器，其根据所述作业信息选择可执行任务，将所选任务的任务信息存储在所述任务信息存储器中，并且根据执行所述任务的进展来更新所述作业信息；以及调度器，从所述任务信息存储器选择由所述程序可执行的一个或多个任务，从所述程序存储器选择执行所选任务需要的程序，将所选程序加载到所述可重新配置的硬件并管理所述调度，控制所述可重新配置的硬件来执行所述任务和管理所述调度，以及将执行所述任务的进展状态通知给所述作业管理器。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-9-5 256324/20051.一种信息处理设备，包括：可重新配置的硬件，其能够根据要执行的任务的处理内容来加载一个或多个程序，并且能够同时执行所述一个或多个加载的程序的一个或多个程序；输入输出数据存储器，其存储要在所述可重新配置的硬件中处理的输入输出数据；以及控制器，其控制以加载程序到所述可重新配置的硬件并执行所述程序，所述控制器包括：程序存储器，其存储要加载到所述可重新配置的硬件的多个程序；任务信息存储器，其对于在所述程序存储器中存储的每个程序存储任务信息，所述任务信息指示可由相同程序执行的多个任务；作业信息存储器，其存储指示在作业中包括的每个任务之间的依赖关系的作业信息，所述作业是配置有多个任务的一组过程单元；作业管理器，其根据所述作业信息选择可执行任务，将所选任务的任务信息存储在所述任务信息存储器中，并且根据执行所述任务的进展来更新所述作业信息；以及调度器，从所述任务信息存储器选择由所述程序可执行的一个或多个任务，从所述程序存储器选择执行所选任务需要的程序，将所选程序加载到所述可重新配置的硬件并管理所述调度，控制所述可重新配置的硬件来执行所述任务和管理所述调度，以及将执行所述任务的进展状态通知给所述作业管理器。2.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述作业管理器在保持每个任务之间的依赖关系的同时选择接下来要执行的任务，利用存储在所述作业信息存储器中的所述作业信息来指示所述依赖关系。3.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述任务信息包括：输入数据集，其包括指示所述任务的输入数据的一个或多个输入数据；输出数据集，其包括指示所述任务的输出结果的存储区域的一个或多个输出数据；程序标识符，其用于识别执行所述任务需要的所述程序；用于在所述可重新配置的硬件中执行所述任务所需的要...

【专利技术属性】
技术研发人员：梶原信树，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]