调度方法以及调度装置制造方法及图纸

技术编号:2830630 阅读:147 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种调度方法,其特征在于,    对成为多处理器系统中所包括的多个处理器的执行对象的各个执行单位赋予识别符,    保存包括可否执行信息和最近执行信息的执行单位信息,上述可否执行信息与执行单位的识别符相关联地表示各个执行单位的每个执行单位是否为可执行的状态,上述最近执行信息表示在各个执行单位中最近执行的执行单位的识别符,    基于执行单位信息,在优选地选择最近执行的执行单位的识别符以外的识别符的制约下,选择任一个可执行的执行单位的识别符作为由处理器执行的执行单位的识别符,同时更新执行单位信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多处理器系统中的并行处理的执行单位的调度方法以及装置。
技术介绍
现在的支持多任务的操作系统搭载了多线程(multi thread)技术,该多 线程技术实现可同时执行多个进程(process)的多任务环境,同时这些进程 在进程内部生成多个线程来进行并行处理。进程在I^U亍时^R分配固有的资源 或地址空间,无法访问到其他进程的区域。相对于此,线程是在进程内部中 生成的执行单位,各个线程可以互相自由地访问进程内的区域。线程成为操 作系统分配CPU (Central Processing Unit)的执行时间的基本的执行单位。 在本说明书中,将线程的分配称为调度。在一个系统中搭载了多个处理器的多处理器系统中,可并行地或者协调 地执行处理,从而可实现处理整体的高速化。通常,在多处理器系统中,在 共享存储器中的被称为任务队列的等待队列中保存可执行的线程。这些线程 分配给任一个处理器而被执行。根据分配线程的方法,进程的运行速度或存 储器消耗量等的性能改变,所以在多处理器系统中,需要与单处理器系统中 的调度有所不同的方法。对于多处理器系统中的调度,可考虑以下方法例如,担任管理线程的 作用的管理单元与各个处理器进行通信,调度对各个处理器所分配的线程。在通过管理单元进行调度的这个方法中,存在以下问题在管理单元和 处理器之间的通信中产生消息的延迟的情况较多,从而延迟线程的执行。为 了解决这个问题,可考虑由各个处理器自己支配地进行调度的方法。在该方 法中,在各个处理器中执行各自的调度器,访问到位于共享存储器中的任务 队列,选择要执行的线程。在该方法中,为了防止在各个处理器执行调度的期间、即在调度中,共 享存储器中的任务队列被其他的处理器修改,调度器锁定任务队列。在这个期间,是否禁止中断是由系统的设计者左右。在调度中不禁止中断的情况下,在调度器锁定了任务队列的期间也接受 中断。此时,至中断处理结束、并解除锁定为止,无法执行调度的结果,导 致系统的效率降低。另一方面,在调度中禁止中断的情况下,产生系统的中断响应性能降低 的问题。这些问题并不仅仅是在这里叙述的多处理器上动作的核心调度器的 问题,在多处理器/多线程的环境下的用户等级调度器(即、通过在各处理器 中动作的线程上执行调度器,从而实现在用户等级中的多线程的方式)的情 况也是相同的。特别是,执行用户等级调度器的核心线程通过各个处理器上的核心等级 调度器而^C调度,有产生被其他的核心线程抢占的可能性,所以任务队列的 锁定有可能产生更严重的问题。此时,在被抢占时该核心线程中动作的用户 等级调度器取得锁定的情况下,直到其他的处理器的线程上动作的用户等级 调度器被解除锁定为止,无法进行调度。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于上述课题而完成,其目的在于,提供一种调度技术,控制将效率。解决课题的方法
本专利技术的方式涉及在多处理器系统中,对成为处理器的执行对象的执行 单位进行调度的方法。该调度方法对成为多处理器系统中所包括的多个处理 器的执行对象的各个执行单位赋予识别符,保存包括可否执行信息和最近执 行信息的执行单位信息,上述可否执行信息与执行单位的识别符相关联地表 示各个执行单位的每个执行单位是否为可执行的状态,上述最近执行信息表 示在各个执行单位中最近执行的执行单位的识别符。而且,基于执行单位信 息,在优先地选择最近执行的执行单位的识别符以外的识别符的制约下,选 择任一个可执行的执行单位的识别符作为由处理器执行的执行单位的识别 符,同时更新执行单位信息。本专利技术的这个方式也可以适用于通过管理单元所调度的系统中,也可以适用于通过各个处理器本身进行调度的系统中。 调度的系统中。这里,可否执行信息也可以作为对各个执行单位分配一比特作为识别符即原子(atomic)操作来进行。不可分操作表示不能再进一步分割的最小单位的操作,在多处理器 系统中,被保证了没有与其他处理器进行的操作的相互作用而执行的操作。另外,以上结构元件的任意组合、将本专利技术作为系统、程序、存储了程 序的存储介质所表现的方式,作为本专利技术的方式也是有效的。专利技术效果本专利技术有利于调度多处理器系统中的并行处理的执行单位。 附图说明图1是表示本专利技术实施方式的多处理器系统的图。图2是表示图1所示多处理器系统的任务队列的图。图3是表示图2所示任务队列中所包含的线程信息的结构的图。图4是用于说明图3所示线程信息的细节的图。图5是表示通过处理器选^^线程的处理的流程图。图6是表示伴随图5所示处理的线程信息的变化的图。图7是表示通过处理器追加线程的处理的流程图。图8是表示伴随图7所示处理的线程信息变化的图。图9是表示使用了用户等级调度器的多处理器系统的例子的图。图IO是表示图9所示多处理器系统中线程组合的例子的图。图ll是表示图9所示多处理器系统中线程调度的例子的图。标号说明IO处理单元、12处理器、14本地存储器、16存储器控制单元、20主总 线、30主存储器、40线程信息、50线程地址信息、60线程实体、100多处 理器系统、110处理单元、112处理器、114存储器控制单元、120主总线、 130主存储器具体实施例方式在多处理器系统中,为了防止在各处理器的执行单位例如线程的调度中, 存储了线程的任务队列被其他处理器修改,需要锁定任务队列。通过这个锁定,如果在调度中禁止中断,则系统的中断响应性能降低, 如果在调度中不禁止中断,则产生至中断处理结束、并解除锁定为止,无法 执行调度的顾虑。为了解决上述的问题,本专利技术者提出以下的技术。对各线程赋予识别符,保存包括可否执行信息和最近执行信息的执行单 位信息,上述可否执行信息与线程的识别符相关联地表示这些线程的每个线 程是否为可执行的状态,上述最近执行信息表示在各个线程中最近执行的线 程的识别符。而且,基于线程信息,在优选地选择最近执行的线程的识别符 以外的识别符的制约下,选择任一个可执行的线程的识别符作为对处理器分 配的线程的识别符。这里,可以将线程的实体(以下,称为线程实体)通过基于处理器所选 择的识别符而可取得的所有方法来保存。例如,可以将线程实体与识别符相 关联地保存,也可以将各线程实体保存到存储器的各个规定的区域,同时将 线程实体被保存的区域的开始地址和该识别符相关联地保存在存储器中。该技术是,将线程实体和用于选择要执行哪一个线程所需的线程信息分 别保存到存储器中。因此,在调度时,无需锁定存储了线程实体的区域,可 以消除在调度中是否禁止中断的顾虑。该技术在执行用户等级调度器的系统中,也能够消除上述顾虑,同时也 还可以解决用户等级调度器所引起的问题。例如,在多处理器系统,特别是仅限于可执行OS (操作系统)功能的处 理器的非对称的多处理器系统中,认为以下方法是^t是高多处理器系统的处理效率的有效方法在各处理器中动作的OS所提供的核心线程上生成用户等 级线程,自己支配地进行调度的方法、即使用用户等级调度器的方法。在该 方法中,存在由使用用户等级调度器所引起的调度失败的问题。例如,执行用户等级调度器的线程通过各处理器中的核心调度器而被调 度,因为有被其他的核心调度器抢占的可能性。因此,在被抢占时,在该线 程中动作的用户等级调度器取得锁定的情况下,直到其他处理器的线程上动作本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种调度方法,其特征在于,对成为多处理器系统中所包括的多个处理器的执行对象的各个执行单位赋予识别符,保存包括可否执行信息和最近执行信息的执行单位信息,上述可否执行信息与执行单位的识别符相关联地表示各个执行单位的每个执行单位是否为可执行的状态,上述最近执行信息表示在各个执行单位中最近执行的执行单位的识别符,基于执行单位信息,在优选地选择最近执行的执行单位的识别符以外的识别符的制约下,选择任一个可执行的执行单位的识别符作为由处理器执行的执行单位的识别符,同时更新执行单位信息。2. 如权利要求1所述的调度方法,其特征在于, 所述执行单位信息保存在各个处理器可访问的存储器中, 所述选择以及更新是由执行与所选择的识别符对应的执行单位的处理器本身来进行。3. 如权利要求1或2所述的调度方法,其特征在于,可否执行信息作为对各个执行单位分配一比特作为识别符的比特串而被 保存,所述选择以及更新通过不可分操作来进行。4. 如权利要求3所述的调度方法,其特征在于,旋转比特串,使得与最近执行的执行单位对应的比特成为末尾, 通过从被旋转的比特串的开头开始依次检索可执行的执行单位的比特, 进行所述选择。5. 如权利要求2所述的调度方法,其特征在于,位信息而进行,上述处理器执行与所选择的识別符对应的执行单位,而且,在所述更新结束之后,将所述执行单位信息存储在所述存储器中。6. 如权利要求5所述的调度方法,其特征在于,在所述存储器中还保存地址信息,所述地址信息将所述识别符和与该识 别符对应的执行单位的内容的所述存储器中的存储目的地的地址相关联,将所述执行单位信息存储在所述存储器之后,参照所述地址信息,从所 述存储器中读出与所选择的识别符对应的执行单位的内容,执行该执行单位。7. —种调度装置,其特征在于,包括执行单位信息保存单元,保存包括可否执行信息和最近执行信息的执行 单位信息,上述可否执行信息与对每个执行单位赋予的识别符相关联地表示 成为多处理器系统中所包含的多个处理器的执行对象的各个执行单位的每个 执行单位是否为可执行的状态,上述最近执行信息表示各执行单位中最近执行的执行单位的识别符;执行单位选择单元,基于所述执行单位信息,在优选地选择最...

【专利技术属性】
技术研发人员:井上敬介村田诚二
申请(专利权)人:索尼计算机娱乐公司
类型:发明
国别省市:

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