調(diào)度器、多核處理器系統(tǒng)以及調(diào)度方法技術(shù)方案

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及調(diào)度器、多核處理器系統(tǒng)以及調(diào)度方法。如左側(cè)的多核處理器系統(tǒng)（100）那樣，在由各CPU同時(shí)執(zhí)行被設(shè)定同一優(yōu)先級(jí)的能夠并行執(zhí)行的處理的情況下，調(diào)度器（110）從訪問(wèn)速度快的存儲(chǔ)器區(qū)域開(kāi)始優(yōu)先配置高優(yōu)先級(jí)的處理的共享數(shù)據(jù)。另一方面，如右側(cè)的多核處理器系統(tǒng)（100）那樣，在由各CPU同時(shí)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)不同的能夠并行執(zhí)行的處理的情況下，調(diào)度器（110）也與左側(cè)的多核處理器系統(tǒng)（100）同樣地，配置被設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)的處理的共享數(shù)據(jù)。之后，調(diào)度器（110）向剩余的存儲(chǔ)器配置被設(shè)定為低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)（＃2）以及任務(wù)（＃3）的共享數(shù)據(jù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及通過(guò)由多個(gè)核進(jìn)行的并行處理來(lái)進(jìn)行多任務(wù)處理時(shí)的。
技術(shù)介紹
自以往，作為儲(chǔ)存處理器執(zhí)行處理時(shí)所利用的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域，就采用了高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、文件系統(tǒng)這樣的分級(jí)存儲(chǔ)器構(gòu)成。對(duì)于分級(jí)存儲(chǔ)器構(gòu)成而言，為了提高訪問(wèn)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度，期待系統(tǒng)的高速化。在分級(jí)存儲(chǔ)器構(gòu)成的情況下，與其他的存儲(chǔ)器相比高速地進(jìn)行動(dòng)作的高速緩沖存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器容量是有限的，所以使用LRU (LeastRecently Used :最近最少使用算法)等算法對(duì)儲(chǔ)存在高速緩沖存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行切換(例如，參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)I。)。另外，近幾年，具備多個(gè)處理器的多核處理器系統(tǒng)被廣泛采用。多核處理器系統(tǒng)通過(guò)各處理器并行執(zhí)行任務(wù)，所以能夠大幅提高處理性能(例如，參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)I。)。另一方面，在多核處理器系統(tǒng)并行執(zhí)行任務(wù)的情況下，在改寫(xiě)各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)時(shí)，需要進(jìn)行使其他處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)同步的處理。作為數(shù)據(jù)的同步方法，具體而言，可舉出用于獲取處理器間的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性的機(jī)構(gòu)、即監(jiān)聽(tīng)高速緩沖存儲(chǔ)器機(jī)構(gòu)。監(jiān)聽(tīng)高速緩沖存儲(chǔ)器機(jī)構(gòu)在改寫(xiě)高速緩沖存儲(chǔ)器上的、某個(gè)處理器與其他處理器共享的數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。高速緩沖存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)的改寫(xiě)由搭載在其他的處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器上的監(jiān)聽(tīng)控制器檢測(cè)。而且，監(jiān)聽(tīng)控制器經(jīng)由高速緩沖存儲(chǔ)器間的總線，將改寫(xiě)后的新值反映給其他的處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器(例如，參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2。)。另外，在嵌入式系統(tǒng)中也要求多個(gè)應(yīng)用程序并行執(zhí)行，提供了一種用于能實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行的技術(shù)。具體而言，公開(kāi)有利用分時(shí)等切換在一個(gè)處理器上執(zhí)行的任務(wù)的多任務(wù)處理、在多個(gè)處理器上執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的分散處理、組合這些處理之后的處理(例如，參照下述專(zhuān)利文獻(xiàn)3。)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平6 - 175923號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平10 - 240698號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平11 - 212869號(hào)公報(bào)但是，在多核處理器系統(tǒng)的情況下，有時(shí)由多個(gè)處理器執(zhí)行并行任務(wù)時(shí)所需要的高速緩沖存儲(chǔ)器間的同步處理、由于執(zhí)行多任務(wù)處理而產(chǎn)生的頻繁的高速緩沖存儲(chǔ)器的改寫(xiě)會(huì)成為性能降低的原因。圖20是表示多核并行處理中的監(jiān)聽(tīng)的動(dòng)作例的說(shuō)明圖。在多核處理器系統(tǒng)2000的情況下，在多核(例如，如圖20的CPU # OXPU # I)中，進(jìn)行各CPU同時(shí)執(zhí)行處理的并行處理。而且在并行處理中，特別是在各CPU上同時(shí)執(zhí)行使用共同數(shù)據(jù)的任務(wù)的情況下，若改寫(xiě)了一方高速緩沖存儲(chǔ)器(例如，高速緩沖存儲(chǔ)器LI $ O和高速緩沖存儲(chǔ)器LI $1中的任意一方)上的數(shù)據(jù)，則由監(jiān)聽(tīng)120進(jìn)行同步處理。具體而言，若通過(guò)CPU# O改寫(xiě)了配置在高速緩沖存儲(chǔ)器LI $ O上的數(shù)據(jù)中的變量a的值，則監(jiān)聽(tīng)120經(jīng)由總線改寫(xiě)高速緩沖存儲(chǔ)器LI $1的變量a的數(shù)據(jù)。若監(jiān)聽(tīng)120對(duì)數(shù)據(jù)的改寫(xiě)頻繁地產(chǎn)生，則連接高速緩沖存儲(chǔ)器LI $0與高速緩沖存儲(chǔ)器LI $ I的總線產(chǎn)生混亂，結(jié)果會(huì)引起性能惡化。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，由于頻繁改寫(xiě)處理的產(chǎn)生，總線事務(wù)(Bus transaction)增加。并且,頻繁改寫(xiě)處理的產(chǎn)生占用監(jiān)聽(tīng)120的總線。在這樣的狀態(tài)下，在產(chǎn)生了具有實(shí)時(shí)制約的其他進(jìn)程的執(zhí)行請(qǐng)求的情況下，會(huì)阻礙具有實(shí)時(shí)制約的其他進(jìn)程訪問(wèn)高速緩沖存儲(chǔ)器，所以有可能造成嚴(yán)重的性能問(wèn)題。圖21是表示多任務(wù)處理中的高速緩沖存儲(chǔ)器改寫(xiě)例的說(shuō)明圖。在多核處理器系統(tǒng)2000進(jìn)行多任務(wù)處理的情況下，根據(jù)任務(wù)的執(zhí)行狀況來(lái)進(jìn)行切換成為執(zhí)行對(duì)象的任務(wù)的任務(wù)切換。例如，在圖21中，多核處理器系統(tǒng)2000將任務(wù)# O 任務(wù)# 2設(shè)為對(duì)象并進(jìn)行多任務(wù)處理。而且，如圖21的左側(cè)，假設(shè)在由CPU # O執(zhí)行任務(wù)# O、由CPU # I執(zhí)行任務(wù)# 2的狀態(tài)下，產(chǎn)生了任務(wù)切換。如圖21的右側(cè)那樣，由于產(chǎn)生任務(wù)切換，由CPU # O執(zhí)行的任務(wù)從任務(wù)# O切換到任務(wù)# I。若切換成為執(zhí)行對(duì)象的任務(wù)，則配置在高速緩沖存儲(chǔ)器LI$0上的數(shù)據(jù)的內(nèi)容也從任務(wù)# O所利用的數(shù)據(jù)改寫(xiě)為任務(wù)# I所利用的數(shù)據(jù)。在改寫(xiě)了配置在高速緩沖存儲(chǔ)器LI $0的數(shù)據(jù)后，返回到在改寫(xiě)以前執(zhí)行過(guò)的處理的執(zhí)行的情況下，CPU # O需要再次從存儲(chǔ)器140讀出任務(wù)# O所利用的數(shù)據(jù)。即使由于產(chǎn)生任務(wù)切換從而改寫(xiě)了配置在成為對(duì)象的高速緩沖存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)，之后CPU不利用被配置在高速緩沖存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)的情況也較多。這樣存在如下的問(wèn)題，即沒(méi)有再利用性的數(shù)據(jù)的改寫(xiě)處理對(duì)于利用高速緩沖存儲(chǔ)器的CPU來(lái)說(shuō)成為性能惡化的原因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開(kāi)技術(shù)為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，其目的在于提供一種即使在執(zhí)行并行處理以及多任務(wù)處理的情況下，也能夠提高高速緩沖存儲(chǔ)器的利用效率并提高多核處理器系統(tǒng)的處理能力的。為了解決上述的課題并實(shí)現(xiàn)目的，在本公開(kāi)技術(shù)中，判斷分配至多核處理器的各處理器并執(zhí)行的處理組中被分配至上述各處理器的執(zhí)行對(duì)象處理的優(yōu)先級(jí)是否為閾值以上，將上述執(zhí)行對(duì)象處理中被判斷為是上述閾值以上的優(yōu)先級(jí)的高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，配置到執(zhí)行上述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理的各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器，將上述執(zhí)行對(duì)象處理中被判斷為不是上述閾值以上的優(yōu)先級(jí)的低優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，配置到比上述各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度慢的其他存儲(chǔ)器區(qū)域，在上述多核處理器中的一處理器中產(chǎn)生了訪問(wèn)在上述其他存儲(chǔ)器區(qū)域配置的數(shù)據(jù)的訪問(wèn)請(qǐng)求的情況下，將配置在上述其他存儲(chǔ)器區(qū)域的數(shù)據(jù)配置到上述一處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器。根據(jù)本，起到即使在執(zhí)行并行處理以及多任務(wù)處理的情況下，也能夠提高高速緩沖存儲(chǔ)器的利用效率并提高多核處理器系統(tǒng)的處理能力的效果。附圖說(shuō)明圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的調(diào)度處理的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。圖2是表示分級(jí)存儲(chǔ)器構(gòu)成的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。圖3是表示多任務(wù)處理的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。圖4是表示通常的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性處理的順序(其I)的說(shuō)明圖。圖5是表示通常的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性處理的順序(其2)的說(shuō)明圖。圖6是表示通常的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性處理的順序(其3)的說(shuō)明圖。圖7是表示通常的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性處理的順序(其4)的說(shuō)明圖。圖8是表示低優(yōu)先級(jí)并行任務(wù)中的高速緩沖存儲(chǔ)器一致性處理的順序的說(shuō)明圖。圖9是表示調(diào)度器的功能性構(gòu)成的框圖。圖10是表示共享數(shù)據(jù)的配置處理的順序的流程圖。圖11是表示任務(wù)表創(chuàng)建處理的順序的流程圖。圖12是表示任務(wù)表的數(shù)據(jù)構(gòu)造例的數(shù)據(jù)表。圖13是表不任務(wù)表的設(shè)定例的數(shù)據(jù)表。圖14是表不任務(wù)執(zhí)行處理的順序(其I)的流程圖。圖15是表不任務(wù)執(zhí)行處理的順序(其2)的流程圖。圖16是表不任務(wù)執(zhí)行處理的順序(其3)的流程圖。圖17是表不任務(wù)執(zhí)行處理的順序(其4)的流程圖。圖18是表示同一優(yōu)先級(jí)的并行任務(wù)的執(zhí)行例的說(shuō)明圖。圖19是表示優(yōu)先級(jí)不同的并行任務(wù)的執(zhí)行例的說(shuō)明圖。圖20是表示多核的并行處理中的監(jiān)聽(tīng)的動(dòng)作例的說(shuō)明圖。圖21是表示多任務(wù)處理中的高速緩沖存儲(chǔ)器改寫(xiě)例的說(shuō)明圖。具體實(shí)施例方式以下參照附圖，對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)所涉及的的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的調(diào)度處理的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式中，利用多核處理器系統(tǒng)100所具備的多個(gè)處理器，能夠并行執(zhí)行多個(gè)處理。因此，在多核處理器系統(tǒng)100中，能夠從應(yīng)用程序中提取能夠并行執(zhí)行的處理本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】1.一種調(diào)度器，其特征在于， 使下述多核處理器內(nèi)的特定處理器執(zhí)行如下步驟: 判斷步驟，判斷分配至多核處理器的各處理器并執(zhí)行的處理組中被分配至所述各處理器的執(zhí)行對(duì)象處理的優(yōu)先級(jí)是否為閾值以上； 第I配置步驟，將通過(guò)所述判斷步驟在所述執(zhí)行對(duì)象處理中判斷為是所述閾值以上的優(yōu)先級(jí)的高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，配置到執(zhí)行所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理的各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器中； 第2配置步驟，將通過(guò)所述判斷步驟在所述執(zhí)行對(duì)象處理中判斷為不是所述閾值以上的優(yōu)先級(jí)的低優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，配置到比所述各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器訪問(wèn)速度慢的其他的存儲(chǔ)器區(qū)域；以及 第3配置步驟，當(dāng)在所述多核處理器中的一處理器中產(chǎn)生了訪問(wèn)配置在所述其他的存儲(chǔ)器區(qū)域的數(shù)據(jù)的訪問(wèn)請(qǐng)求的情況下，將配置在所述其他的存儲(chǔ)器區(qū)域的數(shù)據(jù)配置到所述一處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)度器，其特征在于， 在所述第I配置步驟中， 當(dāng)在所述執(zhí)行對(duì)象處理中不存在由所述判斷步驟判斷為是所述閾值以上的優(yōu)先級(jí)的所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行 對(duì)象處理的情況下，將所述執(zhí)行對(duì)象處理中的所述低優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，配置到執(zhí)行所述低優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理的各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)度器，其特征在于， 在所述第I配置步驟中， 禁止由其他的數(shù)據(jù)覆寫(xiě)在執(zhí)行所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理的各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器中配置的、所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，直到所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理執(zhí)行結(jié)束為止。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)度器，其特征在于， 當(dāng)通過(guò)所述判斷步驟來(lái)判斷所述執(zhí)行對(duì)象處理的優(yōu)先級(jí)是否是閾值以上時(shí)，使所述特定處理器執(zhí)行確定所述多核處理器的各處理器的高速緩沖存儲(chǔ)器中的可改寫(xiě)區(qū)域的容量的確定步驟， 在所述第I配置步驟中， 在通過(guò)所述確定步驟確定出的可改寫(xiě)區(qū)域的容量比所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的容量小的情況下，按照該數(shù)據(jù)中更新頻率從高到低的數(shù)據(jù)的順序來(lái)配置在所述高速緩沖存儲(chǔ)器中可配置的容量， 在所述第2配置步驟中， 將無(wú)法通過(guò)所述第I配置步驟配置到所述高速緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，配置到所述其他的存儲(chǔ)器區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)度器，其特征在于， 在所述第I配置步驟中， 在通過(guò)所述確定步驟確定出的可改寫(xiě)區(qū)域的容量比所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的容量大的情況下，按照所述高優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的配置結(jié)束之后、所述低優(yōu)先級(jí)的執(zhí)行對(duì)象處理在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)中的更新頻率從高到低的數(shù)據(jù)的順序，配置在所述...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山內(nèi)宏真，山下浩一郎，鈴木貴久，栗原康志，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：富士通株式會(huì)社，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：