基于使用策略和核心约束的核心选择制造技术

处理系统的处理单元基于在每个处理器核心上运行工作负载的成本来编译多个处理器核心的优先级队列列表以运行工作负载。该成本基于系统使用策略、工作负载的特性以及每个处理器核心的一个或多个物理约束中的至少一者。处理单元基于运行工作负载的成本来选择处理器核心，并将选定处理器核心的标识符传送到处理系统的操作系统。系统的操作系统。系统的操作系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于使用策略和核心约束的核心选择

技术介绍

[0001]现代处理器包括用于并行执行指令的多个处理器核心。随着处理器或片上系统(SoC)的处理器核心的数量增加，处理器核心倾向于具有对诸如电压和温度之类的基础设施约束的更宽范围的频率响应。例如，每个处理器核心具有不同的最小电压，在该最小电压下，每个处理器核心在给定温度下达到最大频率。此外，由于处理器核心的微体系结构或结构尺寸的差异，可能出现处理器核心之间的频率响应的变化。驻留在SoC上的处理器核心的异构性意味着每个处理器核心具有不同的能量效率和最大操作频率特性，在一些情况下大约为几百兆赫。
附图说明
[0002]通过参考附图，本公开可以被更好地理解，并且其许多特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的。在不同附图中使用相同的附图标记表示类似或相同的项目。
[0003]图1是根据一些实施方案的处理系统的框图，该处理系统包括被配置为向操作系统提供选定核心标识符的处理单元。
[0004]图2是根据一些实施方案的图1的处理单元的核心选择引擎的框图。
[0005]图3是根据一些实施方案的编译处理器核心的优先级队列列表以运行工作负载的方法的流程图。
[0006]图4是根据一些实施方案的向操作系统提供选定核心标识的核心选择引擎的框图。
[0007]图5是示出根据一些实施方案的从处理单元向操作系统提供选定核心标识的方法的流程图。
具体实施方式
[0008]图1至图5示出了用于基于系统使用策略的范围和处理器核心的约束(诸如例如，电压对频率的响应)从处理设备的多个处理器核心中选择处理器核心(或处理器核心集合)以运行工作负载并将所选择的处理器核心传送到操作系统(OS)的系统和技术。响应于从OS接收到针对处理器核心运行第一工作负载的请求，处理器的处理单元(诸如中央处理单元(CPU)或加速处理单元(APU))基于在每个处理器核心上运行第一工作负载的成本来编译运行第一工作负载的处理器核心的优先级队列列表，其中该成本基于例如系统使用策略、第一工作负载的特性以及每个处理器核心的一个或多个物理约束。处理单元基于运行第一工作负载的成本来选择处理器核心，并且将所选择的处理器核心的标识符传送到OS。在一些实施方案中，处理单元将选定处理器核心的标识符写入OS从其进行读取的寄存器。
[0009]一旦处理单元将选定处理器核心的标识符传送给OS，则处理单元就从优先级队列的顶部移除或弹出所选处理器核心，同时OS利用所选处理器核心来运行第一工作负载。在OS完成在所选择的处理器核心上运行第一工作负载之后，OS将所选择的处理器核心返回到处理单元。处理单元然后计算选定处理器核心的更新成本，并将选定处理器核心在基于更
新成本的位置处重新插入到优先级队列中。
[0010]处理单元具有对处理器核心的低级物理约束参数值的访问权限，并且通过维持处理器核心的动态更新的优先级队列并且向OS传送所选择的核心的标识符以运行每个工作负载来减少OS处确定选择哪个处理器核心以运行工作负载的计算负担。处理单元响应于中断事件(诸如处理系统的功率模式从交流(AC)到直流(DC)的改变或反之亦然)更新优先级队列，并且周期性地更新。通过基于运行工作负载的当前成本来选择处理器核心并且向OS提供所选择的处理器标识符，与向OS提供处理器核心的静态顺序相反，处理单元提高了处理系统的性能和能量效率并且减少了OS处的计算负载。
[0011]在一些实施方案中，如果OS请求另一处理器核心运行第二工作负载，同时所选择的处理器正在运行第一工作负载，则处理单元基于在每个处理器核心上运行第二工作负载的成本来更新用于运行第二工作负载的处理器核心的优先级队列列表(此时其不包括被选择运行第一工作负载的处理器核心)。该成本基于当前系统使用策略、第二工作负载的特性以及每个处理器核心的一个或多个物理约束。
[0012]在一些实施方案中，处理单元周期性地或基于中断事件(诸如更新的系统使用策略)来更新优先级队列。系统使用策略基于例如处理器的电源是处于AC模式(即，断开到电网的连接)还是DC模式(断开电池电源)，或者当前应用是否涉及高图形强度而动态地改变。每个处理器核心的物理约束包括诸如温度、功率、达到给定频率所需的电压、可靠性、所需性能水平、微体系结构特征、每秒指令、存储器带宽、存储器控制器中的存储器流量以及年龄之类的因素。
[0013]周期性地，或响应于诸如更新的系统使用策略或准备好待调度的新工作负载之类的中断，处理单元基于系统使用策略和每个处理器核心的物理约束来计算在每个处理器核心上运行工作负载的成本。处理单元以计算出的成本的降序对处理器核心进行排序以编译优先级队列。按照基于当前成本的更新的优先级队列，处理单元为每个工作负载选择适合当前使用策略的核心。
[0014]图1是根据一些实施方案的处理系统100的框图。处理系统100包括处理单元102和处理单元108。在各种实施方案中，处理单元108包括一个或多个单核心或多核心处理器核心110。处理单元102包括核心选择引擎104，其生成处理单元108的处理核心110的优先级队列106。处理系统100通常被配置为执行指令集(例如，计算机程序)诸如应用116，以执行电子设备的指定任务。此类任务的示例包括控制电子设备的操作的各方面、向用户显示信息以提供指定的用户体验、与其他电子设备通信，等等。因此，在不同的实施方案中，处理系统100用于多种类型的电子设备中的一种，诸如台式计算机、膝上型计算机、服务器、游戏控制台、平板电脑、智能电话，等等。应当理解，处理系统100可包括比图1所示更多或更少的部件。例如，处理系统100可以另外包括一个或多个输入接口、非易失性存储装置、一个或多个输出接口、网络接口，以及一个或多个显示器或显示接口。
[0015]如图1所示，处理系统100也包括系统存储器120、操作系统118、通信基础设施114和一个或多个应用116。对系统存储器120的访问由耦接到存储器120的存储器控制器(未示出)来管理。例如，来自处理单元102或其他设备的用于对系统存储器120进行读取或写入的请求由存储器控制器来管理。在一些实施方案中，一个或多个应用116包括各种程序或命令，用以执行也在处理单元102处所执行的计算。下文将更详细地论述操作系统118和通信
基础设施114。处理系统100还包括存储器管理单元，诸如输入/输出存储器管理单元(IOMMU)(未示出)。处理系统100的部件可以实施为硬件、固件、软件或其任何组合。在一些实施方案中，处理系统100包括除了图1中示出的那些部件之外的或与图1中示出的那些部件不同的一个或多个软件、硬件和固件部件。
[0016]在处理系统100内，系统存储器120包括非持久性存储器，诸如DRAM(未示出)。在各种实施方案中，系统存储器120存储处理逻辑指令、常数值、在执行各部分应用或其他处理逻辑期间的变量值、或其他所需信息。例如，在各种实施方案中，用于在处理单元102或处理单元108上执行一个或多个操作的控制逻辑的部分在处理单元102或处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：确定在处理系统的多个处理器核心中的每个处理器核心处运行第一工作负载的第一成本；在所述处理系统的处理单元处，基于所述第一成本来选择第一处理器核心以运行所述第一工作负载；以及将所述第一处理器核心的标识符传送到所述处理系统的操作系统。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一成本基于系统使用策略、所述第一工作负载的特性以及每个处理器核心的一个或多个物理约束中的至少一者。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述系统使用策略基于能量效率和性能之间的折衷。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：响应于检测到所述系统使用策略的改变而更新所述第一成本。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于在每个处理器核心处运行所述第一工作负载的所述第一成本来为所述多个处理器核心编译第一优先级队列；并且其中选择包括选择具有最高第一成本的所述处理器核心。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述操作系统接收所述第一工作负载具有低优先级的指示；基于在每个处理器核心处运行所述第一工作负载的所述第一成本来为所述多个处理器核心编译第一优先级队列；并且其中选择包括选择具有最低第一成本的所述处理器核心。7.根据权利要求5所述的方法，还包括：从所述操作系统接收对第一处理器核心运行所述第一工作负载的请求；以及响应于将所选处理器核心的所述标识符传送到所述操作系统，从所述第一优先级队列中移除所述选定处理器核心。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述处理单元处从所述操作系统接收所述第一工作负载已在所述选定处理器核心处完成运行的指示；将所述选定处理器核心返回到所述第一优先级队列；在所述处理单元处确定在所述多个处理器核心中的每个处理器核心处运行第二工作负载的第二成本；以及在所述处理单元处基于在每个处理器核心处运行所述第二工作负载的所述第二成本来为所述多个处理器核心编译第二优先级队列。9.一种方法，包括：在处理系统的处理单元处基于在每个处理器核心处运行第一工作负载的第一成本来为多个处理器核心编译第一优先级队列；以及基于所述第一优先级队列来向所述处理系统的操作系统传送用于运行所述第一工作负载的第一选定处理器核心的标识符。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一成本基于系统使用策略、所述第一工作
负载的特性以及每个处理器核心的一个或多个物理约束中的至少一者。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述系统使用策略基...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡西克，
申请(专利权)人：超威半导体公司，
类型：发明
国别省市：