[发明专利]一种在多核电子控制单元中的动态任务调度器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在多核电子控制单元中的动态任务调度器(scheduler)。

背景技术

如今大多数车辆中的电子控制单元是具有单个OS(操作系统)系统的单核。多核/很多核或者多操作系统的电子控制单元的出现需要高效地利用被设计用于单核系统的软件向多核/很多核或者多操作系统的转换，而不损失实时性能。例如，一种扭矩控制运算法则在这些电子控制单元上运行；计算驱动器所需扭矩；调整例如齿轮变速需求的不同的外部干涉；请求来自稳定性控制、辅助控制单元的信息；并提供针对发动机或者其任意其它的能量源的操作的设定点。目前，多操作系统调度器基于以下原则来工作：将任务分配给可用的硬件资源(例如处理器核或者硬件线程)并且在多个应用程序之间共享核。

WIPO专利申请2010138031公开了一种在操作系统中用于调度多核芯片上的处理资源的方法和调度器，该多核芯片包括多个处理器核。该方法包括向应用程序分配多个处理器核并且将执行应用程序的一个处理器核的频率增加到第二频率，使得处理速度增加超过由Amdahl定律所预计的情况。

附图说明

本发明的不同方式在说明书中被详细公开并在附图中得以说明：

图1示出了根据本发明一个实施例中的嵌入式系统中的电子控制单元的方框图；

图2示出了根据本发明的优化至少一个任务的任务执行时间的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的在多核电子控制单元10中的动态任务调度器15。该电子控制单元10包括至少一个主核12和至少一个副核14。主核12基于副核14的输出执行任务。电子控制单元10进一步包括用于确定主核和副核14的任务执行时间的计数器。任务调度器15比较主核12和副核14的任务执行时间并且优化主核12和副核14中至少一个的任务执行时间。

每一个核执行在校准过程中预设的一组任务。例如，电子控制单元10是车辆的控制单元，并且其包括从分别从发动机和速度传感器接受任务的主核12和副核14。来自发动机的任务将由主核12连续地执行，并且来自速度传感器的任务将由副核14连续地执行。这些任务是相互依赖的，这类似于客户端-服务器的机制。当在主核12中执行一个任务时，在高速缓冲存储器中临时存储该任务中的数据。由于两个任务是相互依赖的，副核14利用第一任务的数据并且执行第二任务。任务执行时间是至少一个核执行任务所花费的时间。计数器20通过计算执行所接收任务的次数来确定任务执行时间。当探测到相同数据执行超过了预设的次数时，电子控制单元10中止或者停止至少一个任务的执行。例如，如果相同的数据被执行超过3次，则存在于电子控制单元10中的任务调度器15中止副核的第二任务的执行(如果第二任务依赖于第一任务)。

图2说明了根据本发明的用于多核电子控制单元10的动态任务调度方法。在步骤S1中，接收来自至少两个核12、14的至少两个相互依赖的任务。在步骤S2中，根据在另一个核12处的另一个被执行的任务的输出来执行至少一个核14的至少一个所接收的任务。在步骤S3中，确定所述核12、14的任务执行时间。在步骤S4中，优化至少一个核12、14的任务执行时间。

上述段落在下文详细说明。包括至少一个主核12和至少一个副核14的电子控制单元10接收来自至少两个模块16、18的至少两个相互依赖的指令。每个核12、14针对每个预设的时间间隔分别在不同时刻执行所接收的任务。例如，主核12将每隔1秒执行从第一模块16接受到的任务，副核14将每隔200毫秒执行从第二模块18接受到的任务。主核12基于副核18的输出来执行接收的任务。每次执行每个任务，存在于电子控制单元10中的计数器20递增一个数字。计数器20计算执行第一任务或者执行第二任务中的任一者的次数。如果由计数器20计算的至少一个接收的任务的执行次数超过预设值，则电子控制单元10的任务调度器15通过增加或者减少任务执行时间来优化至少一个接收的任务的任务执行时间。

通过下文的例子公开上述方法：