[发明专利]一种实时操作系统平台下的高效并行计算方法

说明书

本发明公开了一种实时操作系统平台下的高效并行计算方法，主要包括定义运算节点，P/E架构部署两个步骤。本发明首次在信号处理平台上提出并实现“P/E架构”，提供了一种高效计算调度方法，并运用于多型声纳软件中，极大的提升了平台资源利用率；提升了信号处理软件的容错性能，本方法由于运算集群内各节点互不影响、能够等效替代，当某一个或几个运算节点故障时，他们的工作会被集群内其他节点分担，软件可以继续正常运行，且容错能力随着运算集群规模的扩大而增强；降低了软件的设计难度和开发周期，采用本架构，开发人员只需要将精力集中于运算的分解，不同项目之间只需要根据计算负载调整运算集群规模，软件架构可以通用。

技术领域

本发明涉及软件设计和任务调度的领域，具体涉及一种实时操作系统平台下的高效并行计算方法。

背景技术

随着以DSP芯片搭配嵌入式实时操作系统的声纳信号处理平台的发展和普及，信号处理软件架构面临通用化、网络化的设计要求，同时，新型号的声纳信号处理软件规模不断扩大，计算压力急剧增加，如何高效利用处理平台资源，合理分摊计算负载，已成为设计人员必须重点考虑的问题。

传统的声纳信号处理软件架构设计以顺序串行运算为核心，每步运算配以固定的硬件资源，对于计算负载大的环节，将耗费大量时间，且其他硬件资源存在一定空闲状态，同时，当某一运算步骤出现错误时候，软件将终止运行，没有容错量，从整体上看也没有高效利用平台资源。传统架构下每个硬件节点都做固定工作，因而常常出现运算节点忙碌时，其他节点空闲等待的状态；另外传统的信号处理软件无论软件还是硬件，只要某一计算步骤或芯片出现问题，那么整个软件都将终止运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种实时操作系统平台下的高效并行计算方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种实时操作系统平台下的高效并行计算方法，主要包括以下步骤：

1)定义运算节点，将负载较大的计算任务分解至最小计算单元，将最小计算单元定义为运算节点。

2)P/E架构部署，确定发布者，并将它和各运算节点部署到平台，所有运算节点形成该环节的运算集群。

所述发布者负责发布计算任务和运算节点。

所述运算集群内的所有运算节点合力完成任务，各节点保持忙碌直至任务结束，且节点间相互独立，互不影响，并能等效替换，形成“发布，执行”软件架构。

本发明的有益效果为：本发明首次在信号处理平台上提出并实现“P/E架构”，提供了一种高效计算调度方法，并运用于多型声纳软件中，极大的提升了平台资源利用率；提升了信号处理软件的容错性能，本方法由于运算集群内各节点互不影响、能够等效替代，当某一个或几个运算节点故障时，他们的工作会被集群内其他节点分担，软件可以继续正常运行，且容错能力随着运算集群规模的扩大而增强；降低了软件的设计难度和开发周期，采用本架构，开发人员只需要将精力集中于运算的分解，不同项目之间只需要根据计算负载调整运算集群规模，软件架构可以通用；把平台看成等效节点组成的集群，将运算环节分解并部署到集群内，通过发布者发布任务，所有节点共同完成计算的运行模式，在任务完成前所有节点保持忙碌，充分利用了平台资源，极大的缩短了软件的运行时间，使得在相同平台资源下，能部署更大运算负载的软件和实现更多的功能；已应用于多型声纳软件，运算效率和软件容错性得到了很好的验证。

附图说明

图1为本发明的部署框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

实施例：如附图所示，这种实时操作系统平台下的高效并行计算方法，主要包括以下步骤：

1)定义运算节点，将负载较大的计算任务分解至最小计算单元，将最小计算单元定义为运算节点。