执行实时操作的方法和系统技术方案

技术编号:2864537 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一个信息处理系统在一个特定时间间隔内执行多个任务。该系统包括:一条总线;多个通过总线传输数据的处理器;以及用于执行一个时序安排操作的一个单元,该时序安排操作根据关于执行每个任务所需的一个时间的花费信息和关于每个任务所需的一个数据传输带宽的带宽信息确定每个任务的执行开始时间以及至少一个执行任务的处理器,以便在不交叠任务中的至少两个任务的执行期的情况下在特定时间间隔内执行任务,这两个任务要求的数据传输带宽不小于其他任务要求的数据传输带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在特定的时间间隔周期性地执行一个实时操作的一个时序安排方法和一个信息处理系统。
技术介绍
通常,为了提高吞吐量,诸如服务器计算机这样的计算机系统利用了某种系统结构,例如一个多处理器和一个并行处理器。这两种处理器都用多个处理单元实现了一个并行计算操作。日本专利申请KOKAI公开10-143380揭示了一个具有多个处理单元的系统。此系统包括一个高速CPU、多个低速CPU和一个共享的存储器。进程是考虑并行和每个进程的执行时间被分配给高速和低速CPU的。日本专利申请KOKAI公开8-180025揭示了一个时序安排技术,该技术对线程进行时序安排,以便相同的处理器执行属于相同进程的诸个线程。近来,不仅计算机系统,一个需要实时处理大量诸如AV(音频视频)数据这样的数据的嵌入式设备也要求引入诸如一个多处理器和一个并行处理器的系统结构,以提高吞吐量。但是,在目前的情况下,几乎没有关于以上系统结构中所宣称的实时处理系统的报告。在实时处理系统中,每个操作需要在允许时间的限制之内完成。为了在特定的时间间隔周期性地执行一个包括多个链接的任务的组合的实时操作,所有链接的任务都需要在每个周期的时间间隔内完成。由于实时处理系统常被用作一个嵌入式系统,因此其重要问题是降低功耗。系统中包括的处理单元的数目越大,则需要的数据传输速度(数据传输带宽)越高。数据传输带宽越大,则功耗越大。当诸如一个多处理器和一个并行处理器的系统结构被应用到实时处理系统时,在一个给定时间周期内完成一个实时操作的同时,需要一个新的机制来减少所需的数据传输带宽。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种方法和一个信息处理系统,它们能在不损害任何实时操作的情况下减少所需的数据传输带宽。根据本专利技术的一个实施方式,提供了一种方法,该方法用多个处理器在一个特定的时间间隔内执行多个任务,其中多个处理器通过一条总线传输数据,该方法包括输入关于执行每个任务所需的时间的花费信息以及关于每个任务所需的数据传输带宽的带宽信息,并且执行一个时序安排操作,根据输入花费信息和带宽信息,确定每个任务的执行开始时间以及至少一个执行所述任务的处理器,以便在不交叠多个任务中的至少两个任务的执行时间的情况下,在特定的时间间隔内执行任务,所述两个任务要求的数据传输带宽不少于其他任务要求的数据传输带宽。附图说明图1是显示配置根据本专利技术的一个实施方式一个实时处理系统的一个计算机系统的一个例子的框图。图2是在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中提供的一个MPU(主处理单元)和VPU(通用处理单元)的框图。图3是显示用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个虚拟地址翻译机制的一个例子的图。图4是显示映射在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的实际地址空间中的数据的一个例子的图。图5描述了根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的有效地址空间、虚拟地址空间和实际地址空间。图6是一个用于数字电视广播的接收机的框图。图7是显示由根据本专利技术的实施方式的实时处理系统执行的一个程序模块的一个例子的图。图8是显示包含在图7所示的程序模块中的一个结构描述的一个例子的表。图9是显示对应于图7所示的程序模块的程序间的数据流动的图。图10是显示图7所示的程序模块的一个并行操作的图,该并行操作是由两个VPU执行的。图11是显示图7所示的程序模块的一个流水线操作的图,该流水线操作是由两个VPU执行的。图12是显示一个实时操作的每个任务的一个执行期和一个要求的数据传输带宽之间的一个关系的图。图13是显示时序安排的一个例子的图,该时序安排考虑到了由每个任务所要求的一个数据传输带宽,以便在一个周期内尽可能统一要求的数据传输带宽。图14是显示由根据本专利技术的实施方式的实时处理系统执行的一个节能控制操作的步骤的一个例子的流程图。图15是由一个VPU周期性地执行一个实时操作的线程的时序安排的图。图16是由两上VPU同时执行两个实时操作的时序安排的一个例子的图。图17是根据本专利技术的实施方式的时序安排方法由两个VPU同时执行两个实时操作的时序安排的一个例子的图。图18是显示根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个操作系统的一个例子的图。图19是显示根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个操作系统的另一个例子的图。图20是显示在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个虚拟机OS和一个子OS之间的一个关系的图。图21是显示被时分分配给根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的多个子OS的资源的图。图22是显示由根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个特定子OS占用的特定资源的图。图23是用作本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个时序安排器的VPU运行环境的图。图24是显示在用于本专利技术的实施方式的实时处理系统中的虚拟机OS中实现的VPU运行环境的一个例子的图。图25是显示在用于本专利技术的实施方式的实时处理系统中的子OS中实现的VPU运行环境的一个例子的图。图26是显示在用于本专利技术的实施方式的实时处理系统中的每个子OS中实现的VPU运行环境的一个例子的图。图27是显示在用于本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个子OS中实现的VPU运行环境的一个例子的图。图28描述了用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的MPU侧VPU运行环境和VPU侧VPU运行环境。图29是显示由用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的VPU侧VPU运行环境执行的一个程序的流程图。图30是显示由用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的MPU侧VPU运行环境执行的一个程序的流程图。图31描述了在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中,属于一个紧密耦合线程群组并且被不同处理器执行的线程。图32描述了在根据本专利技术的实时处理系统中的紧密耦合线程之间的交互作用。图33描述了在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中,执行伙伴线程的VPU的本地存储在紧密耦合线程的有效地址空间中的映射。图34描述了在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中属于一个松散耦合线程群组的线程的处理器分配。图35描述了根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的松散耦合线程之间的交互作用。图36描述了根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的进程和线程之间的一个关系。图37是显示在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中用于执行一个时序安排操作的一个程序的流程图。图38是显示在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的线程的一个状态转换的图。图39是描述在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个线程及其执行期之间的一个关系的图。图40是在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中在一个执行期中同时运行的紧密耦合线程的图。图41是显示在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个周期执行模型的图。图42是显示在根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个非周期执行模型的图。图43描述了一个任务图。图44描述了用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个预定图的原理。图45描述了用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个预定图的一个例子。图46是描述用于根据本专利技术的实施方式的实时处理系统中的一个分级时序安排器的图。图47是描述由根据本专利技术的实施方式的实时处理系统用于硬实时类中的时序安排的参数的例子的图。图48描述了用于根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用通过一条总线传输数据的多个处理器在一个特定时间间隔内执行多个任务的方法,该方法包括:输入关于执行每个任务所需的一个时间的花费信息和关于每个任务所需的一个数据传输带宽的带宽信息;以及执行一个时序安排操作,根据输入的花费 信息和带宽信息确定每个任务的执行开始时间以及至少一个执行所述多个任务的处理器,以便在不交叠所述多个任务中的至少两个任务的执行期的情况下在所述特定时间间隔内执行所述多个任务,所述两个任务要求的数据传输带宽不小于所述多个任务的其他任务要求的数据传输带宽。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:金井达德前田诚司矢野浩邦吉井谦一郎
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利