[发明专利]在异类系统中使用虚拟化编译和执行应用的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于在集成了中央处理单元（CPU）和图形处理单元（GPU）的异类系统（heterogeneous system）中以虚拟化编译和执行应用的方法和装置，更具体地，涉及用于通过在源代码编译过程中将应用的GPU源代码编译为GPU虚拟指令以及在文件执行过程中将编译的GPU虚拟指令翻译为GPU机器代码、来编译和执行应用的方法和装置。

背景技术

GPU技术的进步正给计算环境带来众多的改变。更具体地说，传统地，GPU是设计用于进行图形处理的设备，并且已经在很少使用图形内容时被用作减轻作为计算机的主要部分的CPU的过载的辅助部分。然而，随着高清晰度（HD）视频和游戏、以及现在的三维（3D）内容的广泛普及，GPU的角色得到提高。也就是说，GPU近来已经被关注，作为负责替代CPU处理大量操作以及进行图形处理的单元。

发明内容

技术问题

因此，随着GPU角色的扩展，存在着改善GPU利用效率的增长的需求。

问题的解决方案

因此，本发明被提供用来解决上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。

本发明的一个方面提供用于在集成了CPU和GPU的异类系统中使用虚拟化编译和执行应用的方法和装置。

本发明的另一个方面提供了方法和装置，在编译包括在应用中的源代码时，将GPU源代码编译为GPU虚拟指令，将编译的虚拟GPU命令直接翻译为GPU机器代码，导致增强的CPU和GPU利用效率。

根据本发明的一个方面，提供了用于在包括中央处理单元（CPU）和图形处理单元（GPU）的系统中编译和执行应用的方法。该方法包括：接收对编译应用的请求，该应用包括CPU源代码和GPU源代码；响应于对编译的请求，通过将GPU源代码编译为GPU虚拟指令来生成执行文件；接收对执行所述执行文件的请求；以及响应于对执行所述执行文件的请求，通过将GPU虚拟指令翻译为GPU机器代码来执行所述执行文件。

根据本发明的另一个方面，提供了用于编译和执行包括中央处理单元（CPU）源代码和图形处理单元（GPU）源代码的应用的装置。该装置包括：硬件设备，包括CPU和GPU；编译器，用于将GPU源代码编译为GPU虚拟指令；以及混合虚拟化块，用于通过将GPU虚拟指令翻译为GPU机器代码来执行执行文件。

根据本发明的另一个方面，提供了用于编译和执行包括中央处理单元（CPU）源代码和图形处理单元（GPU）源代码的应用的装置。该装置包括：硬件设备，包括CPU和GPU；编译器，用于将GPU源代码编译为GPU虚拟指令；以及操作系统（OS），用于通过将GPU虚拟指令翻译为GPU机器代码来执行执行文件。

发明的有益效果

根据本发明的实施例的应用执行方法和装置能够同时有效地利用CPU和GPU，并且通过以GPU解决传统的实时编译方法的问题改善了GPU执行效率。

附图说明

当结合附图时，从以下详细描述中，本发明的某些实施例的上述和其他方面、优点、以及显著的特征将变得对于本领域技术人员更加清晰，其中：

图1是示出使用具有由操作系统（OS）提供的程序库（library）的GPU的系统的框图；

图2是示出使用GPU的系统的框图，其中GPU代码包含在应用程序中以便在程序运行时执行；

图3是示出开放计算语言（）的应用程序执行程序的流程图；

图4示出了方法的示范性代码；

图5示出了能在程序中执行的执行文件（二进制图像）；

图6是示出在和根据本发明实施例的应用执行方法之间的差别的流程图；

图7是示出根据本发明实施例的集成了CPU和GPU的异类计算系统的框图；

图8示出了根据本发明实施例的混合执行文件（二进制图像）；

图9是示出根据本发明实施例的编译应用的程序的流程图；

图10是示出根据本发明实施例的由虚拟化层上的混合虚拟化块执行混合执行文件的程序的流程图；

图11示出了根据本发明实施例的具有GPU机器代码的混合执行文件；

图12是示出根据本发明实施例的由系统OS执行混合执行文件的程序的流程图；

图13是示出根据本发明实施例的系统的示图；

图14是示出根据本发明的另一个实施例的系统的示图；以及

图15是示出根据本发明的另一个实施例的系统的框图。

具体实施方式