[发明专利]用于调度的处理系统及其访存方法

说明书

本发明公开一种用于调度的处理系统及其访存方法，该处理系统包括至少一处理器内核、多个硬件加速器以及一访存单元。访存单元包括多个调度器以及一流水线资源。处理器内核建立多个任务。每一硬件加速器用以对应执行上述任务中的至少一任务，任务对应多个访存请求。每一调度器对应上述硬件加速器的每一个，用以依照从对应的硬件加速器接收上述访存请求的顺序对上述访存请求进行排序。流水线资源接收并执行上述调度器所传送的上述访存请求，并且在上述访存请求执行结束后，藉由每一上述调度器依据顺序将上述访存请求的执行结果传送至对应的硬件加速器。

技术领域

本发明涉及一种处理系统与访存方法，特别涉及一种异构处理器的处理系统、加速方法与访存方法。

现有技术

硬件加速器，如加速功能单元(accelerator function unit，AFU)，主要用于加速一些特定的计算任务，这些计算任务如果由中央处理器内核的软件进行运算，将使得效率低下。而硬件加速器通过分析计算过程，设计专门的硬件逻辑处理计算的任务，以达到加速效果。硬件加速器与中央处理器之间的接口实现将特定的加速任务指派给硬件加速器执行，已知技术中的硬件加速器通常是以设备(device)的形式直接连接于总线及系统存储器，导致产生两个问题：首先，硬件加速器所能使用的系统存储器的空间是固定的；其次，任务通常是中央处理器在用户模式下(user mode)建立但需要在内核模式下(kernel mode)将其分指派给硬件加速器执行，因此这些任务往往需要从用户空间(user space)拷贝到内核空间(kernel space)，这需要进行较为耗费资源的上下文切换(context switch)操作。

此外，在当前多用户多任务并行的操作系统平台下，存在着多个应用程序或执行流皆有硬件加速的需求。如何调度多任务给硬件加速器执行亦为该接口设计的一大难点。

为了满足多个应用程序或执行流共用硬件加速器的需求，往往在一颗芯片中放置多个硬件加速器。然而若是多个硬件加速器之间没有协同调度，将使得硬件加速器的任务分配不平均，则多个硬件加速器的能力将无法充分发挥。

因此，我们有需要设计一种全新的异构计算处理系统以克服现有技术中硬件加速器与中央处理器在任务指派、调度与分配上存在的上述技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于调度的处理系统与访存方法，依照从各个硬件加速器接收访存请求的顺序对其各自的访存请求进行排序与执行，并且依据各自的顺序将访存请求的执行结果传送至对应的硬件加速器，以充分发挥硬件加速器的功能。此外，硬件加速器藉由本发明的访存单元访问与处理器内核共享的虚拟地址空间，可灵活地访存系统存储器的存储空间以执行任务。

本发明的一实施例提供了一种用于调度的处理系统，包括至少一处理器内核、多个硬件加速器以及一访存单元。访存单元包括多个调度器以及一流水线资源。处理器内核建立多个任务。每一硬件加速器用以对应执行上述任务中的至少一任务，任务对应多个访存请求。每一调度器对应上述硬件加速器的每一个，用以依照从对应的硬件加速器接收上述访存请求的顺序对上述访存请求进行排序。流水线资源接收并执行上述调度器所传送的上述访存请求，并且在上述访存请求执行结束后，藉由每一上述调度器依据顺序将上述访存请求的执行结果传送至对应的硬件加速器。

本发明的另一实施例提供了一种访存方法，适用于一处理系统包括至少一处理器内核、多个硬件加速器、以及一访存单元。访存单元包括多个调度器以及一流水线资源。上述访存方法包括：配置该处理器内核建立多个任务；配置每一上述硬件加速器对应执行上述任务中的至少一任务，并且任务对应多个访存请求；配置每一上述调度器对应上述硬件加速器的每一个，用以依照从对应的硬件加速器接收上述访存请求的顺序对上述访存请求进行排序；接收并执行上述调度器所传送的上述访存请求；以及在上述访存请求执行结束后，藉由每一上述调度器依据顺序将上述访存请求的执行结果传送至对应的硬件加速器。