[发明专利]一种多核可编程控制器的任务到线程匹配方法

说明书

本发明提供一种多核可编程控制器的任务到线程匹配方法，该方法包括：采用回溯法来遍历分析各条可能路径从而得到最优匹配策略；在发现当前路径所需时间大于已发现的最优时间时，采用剪枝操作优化算法效率；分析路径时确保分配到各核心上的任务的总时间不超过各核心对应的扫描周期这一约束。该方法适用于多任务下多核心PLC的任务匹配，用户在PLC平台软件编写好包含多个任务的应用后，通过本发明提出的方法，可以在满足分配到各核心上的任务的总时间不超过各核心对应的扫描周期这一约束的前提下，实现任务自动分配并达到运行时间的最优。相比人工手动分配，该方法使得用户无需进行手动分配任务到对应核心的操作，在实现自动分配的同时保证了完成所有任务所耗费的总时间最短。

技术领域

本发明实施例涉及工业物联网领域，尤其涉及一种多核可编程控制器的任务到线程匹配方法。

背景技术

随着可编逻辑程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)和处理器的硬件水平不断发展，在单独CPU上集成多个运算核心,组成多核处理器已成为提高计算机性能的主要手段，因此在有一定性能需求的应用场景下，往往采用多核高性能可编程逻辑控制器来替代单核可编程逻辑控制器。

然而，采用多核可编程逻辑控制器伴随而来的问题就是如何进行任务到核心的匹配。采用人工进行任务到核心的手动匹配，一方面增加了用户的额外操作，另一方面则是在任务规模不同，各核心性能不同的场景下，用户手动分配难以得到时间最优的任务到线程的匹配策略。同时也难以保证匹配策略满足分配到各核心上的任务的总时间不超过各核心对应的扫描周期这一约束。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明实施例提供了一种针对多核可编程控制器的任务到线程的匹配方法，自动完成多任务下多核心PLC的任务调度，解决了在将n个规模不同任务分配到含有m个运行速度不同的核心的多核心PLC上时，用户需要手动分配，难以保证所有任务所耗费的总时间最短，分配到各核心上的任务的总时间可能超过各核心对应的扫描周期的问题。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种多核可编程控制器的任务到线程匹配方法，该方法自动将多个任务分配到多核心PLC上，至少包括以下步骤：

步骤S1：获取用户创建的多个任务信息以及各个CPU核心的性能参数信息；

步骤S2：依据任务信息并结合CPU核心的性能参数信息计算时间矩阵；

步骤S3：基于步骤S1和S2得到的信息，采用回溯法遍历分析各条路径得到最优的任务分配策略，其中，在任一路径分析中，当发现当前路径所需时间大于已发现的最优时间或者某核心上的任务总时间超过该核心扫描周期时进行剪枝操作；

步骤S4：依据最优任务分配策略将各任务分配给对应核心。

作为进一步的改进方案，步骤S1中，任务规模可以各不相同，多核可编程控制器的CPU的各个核心，核心速度可以各不相同。

作为进一步的改进方案，步骤S2中，依据任务规模集合并结合各个CPU核心的运算速度计算时间矩阵。

作为进一步的改进方案，步骤S1中，先根据各任务的任务规模从大到小进行排序。

作为进一步的改进方案，通过采用回溯法来遍历分析各条可能路径从而得到最优匹配策略；

在发现当前路径所需时间大于已发现的最优时间或者分配到某核心上的任务的总时间超过该核心的扫描周期时，进行剪枝操作，即结束对当前路径及其后续分支的分析，转而开始分析下一条路径。