[发明专利]一种基于软错误相关性的异构多核调度方法

权利要求书

1.本文发明的一种基于软错误相关性的异构多核调度方法，其特征在于，所述方法至少包括：

根据局部采样规则，对需要运行在异构多核处理器上的多个程序的局部AVF值和运行时间进行预测，快速获得各程序在不同核结构上运行时表现出的可靠性特征，其中，所述程序为同一时间到达，包含多个子任务，且程序数量大于等于系统的内核数；

根据相关性感知调度规则，对在不同核结构上同时运行程序的局部相关性进行计算，对比各组合相关性的强弱，从而获得相关性高的组合，其中，所述程序间的相关性越高，全局AVF值越低，即总体可靠性越高；

根据预先定义的可靠性评估新指标cAVF，基于上述相关性感知调度得到的相关性高的程序组合，对多个程序运行在异构多核处理器上的全局可靠性进行评估，快速得到一种可靠性高同时性能损失较少的软错误优化方法。

2.根据权利要求1所述的基于软错误相关性的异构多核调度方法，其特征在于，所述局部采样规则包括：

针对所述同时到达处理器的多个程序，在每个程序中，根据计算机程序内任务在运行时表现的局部性原理，采样部分任务运行在处理器不同核上的可靠性特征，以任务中ACE位占总位数的百分比来量化评估局部AVF，以任务的实际运行时间来表示系统的性能损耗，并以采样的该部分任务的数据来评估同一程序中其他任务的可靠性特征，这样既节省了大量测试时间，又能较为准确的计算出所需相关数据。

3.根据权利要求1所述的基于软错误相关性的异构多核调度方法，其特征在于，所述相关性感知调度规则包括：

针对所述同时到达处理器的多个程序，根据预设处理器的核结构及核数，把可能同时运行的程序作为一个组合，如在两大核两小核的处理器上，每次能同时运行四个程序，因此从所有程序中选出四个作为一个组合，再从剩下程序中选出四个作为处理器下一次运行的程序组合，以此类推，知道将所有程序都分配好，然后将得到的所有组合内的程序跟相应的内核结合在一起，根据采样的程序在内核上运行的可靠性特征，计算同时运行任务局部AVF值的方差，最后取所有方差的平均值，将其作为相关性评估的指标。已知平均方差越小，表示程序间的相关性越强，软错误对其造成的影响越小，同时由于核类型是异构的，还要考虑每个组合不同的排列方式对相关性的影响以及该组合对系统性能的影响，最终得出一组相关性相对较高的程序组合。

相关性评估指标——平均方差的计算公式如下所示：

其中AVF_i为同时运行任务的局部AVF值，为每组同时运行任务的方差。

4.根据权利要求1所述的基于软错误相关性的异构多核调度方法，其特征在于，所述全局可靠性评估指标cAVF运算规则包括：

针对所述同时到达处理器的多个程序，由于程序执行的顺序是可以调整的，而程序内任务的执行顺序是固定的，因此根据已知或假设程序运行在处理器内核上的排列组合，提取所有任务的执行时间，按先后顺序和时间间隔处理成囊括所有任务的时间片，统计运行在每个时间片内的所有任务局部AVF值的最好情况和最坏情况(不大于1)，然后根据每个时间片占总时间的比例计算总的最好情况(下限)和最坏情况(上限)，最后对两者取平均值得到cAVF，以此来评估多个应用程序在处理器上运行的可靠性，同时所有程序运行的总时间，即系统性能消耗，也能很容易得到；

cAVF的总体计算公式如下所示：

其中，N表示位的系统或结构大小，而Ttotal表示从第一个应用程序开始运行到最后一个应用程序结束的总执行时间；

cAVF的分步计算公式如下所示：

AVF_max＝Min{∑AVF_j，1}；

AVF_min＝Max{AVF_i}；

其中，