[发明专利]面向服务的异构多核计算平台及其使用的任务调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种异构多核计算平台，具体涉及一种面向服务的异构多核计算平台及其使用的任务调度方法。

背景技术

目前对片上多核处理器(MPSoC)的研究方兴未艾，主要的研究热点主要集中在软硬件划分和调度、互联和通讯机制和设计工具等方面。同时可重构计算与MPSoC相结合是当前嵌入式计算系统的发展趋势，这既可以发挥MPSoC的面向复杂应用的计算能力，又可以进一步的提高灵活性，满足多样性的计算需求。

面向服务的体系结构(SOA)思想是一种新兴的面向服务的思想，目前主要应用在软件服务，WEB服务和操作系统等方面。它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以一种统一和通用的方式进行交互。

目前将SOA思想用在MPSoC上的研究还比较少，但是随着可重构计算和定制计算的发展，硬件系统也将更加贴近用户，并针对特定用户和应用程序做相应的配置和优化。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种面向服务的异构多核计算平台，本发明的另一个目的在于提供一种异构多核平台所使用的任务调度方法，本发明的系统以及调度方法能够提供多种类型的计算服务，并采用硬件加速机制降低了系统的计算时间。

为解决上述技术方案，实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种面向服务的异构多核计算平台，其包括一个核心服务体、至少一组软件服务体，至少一组硬件服务体，一互联模块，以及一与所述核心服务体相互联系的外围总线模块，所述核心服务体与硬件服务体、核心服务体与软件服务体之间均通过所述互联模块进行互联。

进一步的，所述核心服务体包括一应用程序接口和调度器。

进一步的，所述软件服务体由所述嵌入式处理器和运行在其上的软件服务程序和接口程序组成，所述软件服务程序封装为函数库的形式。

进一步的，所述硬件服务体由异构的硬件加速模块组成。

进一步的，所述互联模块包括一外围总线，以及连接在所述外围总线上的片上存储器和至少一个外设。

进一步的，所述核心服务体中保存了当前所有计算服务体，包括所述软件服务体和硬件服务体的空闲状态，并为每种类型的计算服务体保存一个队列，用来存储等待请求访问服务的各个计算子任务。计算服务体对队列中的任务遵循先来先服务的处理原则。

本发明的异构多核计算平台使用的任务调度方法，其包括下步骤：

步骤21)系统初始化

在系统运行初始化阶段，所述核心服务体首先针对系统中的硬件平台，进行系统的参数的初始化，这些参数包括系统中所述软件服务体和硬件服务体的类型和数目，每种软件服务体对各种类型任务的执行时间和传输开销，每种硬件服务体执行特定加速任务的时间；

步骤22)核心服务体对应用程序的预处理和分析

应用程序在异构多核计算平台上运行时，所述核心服务体首先进行应用程序的预处理，从应用程序中分析获得需要请求计算服务体的部分，应用程序通过所述核心服务体提供的所述调度器来实现对相关服务的请求访问；

步骤23)核心服务体译码

所述核心服务体每接收到一个新的服务请求，首先获取服务请求中的操作码，即为要请求的服务的类型编号，然后获得请求的操作数，即为请求服务的输入数据，所述核心服务体通过译码，即可获得需要请求的计算类型，以及提供该计算服务的硬件服务体和软件服务体；

步骤24)任务决策

所述核心服务体首先查看当前各个软件服务体和硬件服务体的空闲状态，如果硬件服务体空闲，则将任务调度到硬件服务体上执行，否则进行软件开销和硬件开销的比较，然后进行任务决策，来判定任务在软服务体还是硬件服务体上执行，以获得最高性能；

步骤25)任务分配到不同计算服务体上执行

在获得任务分配结果之后，所述核心服务体将子任务传输到对应的计算服务体中，并更新对应的计算服务体的状态为繁忙状态，然后判断对应的计算服务体的类型为阻塞型还是非阻塞型；

步骤26)如果对应的计算服务体的类型为阻塞型服务，则计算服务体在执行过程中，所述核心服务体处于等待状态，在等待计算服务体将数据返回之后再继续执行，并把该计算服务体的状态标记为空闲状态；