[发明专利]计算机系统及其排程方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种计算机系统的任务排程方法，且特别是有关于一种异质多核心的计算机系统的任务排程方法。

背景技术

近年来，半导体的物理极限导致单核处理器的设计成本及时间大幅增加，手机、平板及个人计算机等计算机系统的处理器不再追求更高的时脉处理速度，而是往多核心处理器（multi-core processor）的方向发展。

一般而言，多核心处理器可分为同质多核心处理器(Homogeneous multi-core processor)及异质多核心处理器(Heterogeneous multi-core processor)。因现今有各式各样不同的应用程序，有些应用程序需要高时脉的运算，有些则需要大量的平行运算，故具有不同类型核心的异质多核心处理器相较于具有相同类型核心的同质多核心处理器在处理多种不同类型的应用程序上更具优势。

因此，因应异质多核心处理器于硬件上的发展，定义不同类型核心的应用程序接口的开放计算语言(OpenCL，Open Computing Language)也更受到重视。

然而，目前OpenCL程序开发者针对不同的多核心处理器须分别进行开发。举例来说，针对不同的多核心处理器须分别开发不同的排程器，造成排程器的可携性（Portability）较低。再者，现行排程器针对异质多核心亦无法针对多个运算装置的运算资源做有效的运用，导致运算资源的浪费。

发明内容

因此，本发明提供一种计算机系统及其排程方法，借以适用于各种不同的异质多核心的计算机系统，并能有效地使用多种不同类型的运算装置。

本发明的一方面是关于一种计算机系统。计算机系统包含多个运算装置及处理单元。处理单元包含装置监控模块、任务分类模块及任务排程模块。处理单元耦接于运算装置。装置监控模块监控运算装置以得到负载数据，任务分类模块将多个任务中相关联的任务分类为第一群体，及任务中独立的任务分类为第二群体，并找出第一群体中相关联的任务的关键路径。任务排程模块根据关键路径及负载数据设定第一群体的第一处理排程，并根据第一处理排程及负载数据设定第二群体的一第二处理排程。

在一实施方式中，任务分类模块根据任务是否使用相同的记忆体位置以分类任务。其中，当任务的一部分读取或写入相同的记忆体位置时，任务的所述部分将分类成第一群体。

在另一实施方式中，任务分类模块还将第一群体内的任务分成具处理顺序的多个层级，并设定起始任务于层级的第一者中。

在又一实施方式中，任务分类模块由起始任务开始，依序层级地于下一层级的至少一个立即后继任务中，根据选择参数选择关键立即后继任务直到层级的最后一者，借此找出关键路径。

在一实施方式中，选择参数是选自于由立即后继任务于运算装置对应的整体运算时间、立即后继任务的后继任务的数量及立即后继任务于运算装置的多个运算时间及其任意组合所组成。

在另一实施方式中，任务排程模块更由层级的第一者开始排程至最后一者，于每一层级中，先分配对应的关键任务其中一者，后分配每一层级其余的任务。

在次一实施方式中，任务排程模块将根据第一处理排程及负载数据设定运算装置的多个闲置时段，并分配第二群体的任务于闲置时段中。

在又一实施方式中，任务排程模块还用以计算第二群体的各个任务所需的多个运算时间长度，任务排程模块将其中一个闲置时段与运算时间长度比较以搜寻一目标任务，使目标任务的运算时间长度小于其中一个闲置时段，且为小于其中一个闲置时段的运算时间长度之中最接近该闲置时段者。

在一实施方式中，多个运算装置是选自于由中央处理器、图像处理器或云端处理器及其任意组合所组成。

在另一实施方式中，计算机系统还包含任务指派模块，用以根据第一处理排程及第二处理排程指派任务至运算装置。

本发明另一态样是关于一种计算机系统的排程方法，包含：监测多个运算装置以得到负载数据；分类多个任务中相关联的任务及独立的任务分别为第一群体及第二群体；设定第一群体的关键路径；根据关键路径及负载数据，设定第一群体的一第一处理排程；根据第一群体的第一处理排程及负载数据，设定第二群体的第二处理排程。

在一实施方式中，分类任务为第一群体及第二群体的步骤中还包含：根据任务是否使用相同的记忆体位置以分类任务；其中，当任务的一部分读取或写入相同的记忆体位置时，分类任务的所述部分为第一群体。