[发明专利]一种避免多核处理器局部过热的线程转移分配方法

摘要

本发明属于处理器设计领域，涉及一种不同处理器核间转移分配线程以避免单个或部分处理器核过热的方法。本发明把多核处理器内的多个处理器核划分成多个群，多个相邻处理器核共享内存，成为一个群；每个群有一个线程控制器，该控制器为这个群里的处理器核动态转移分配线程，尽量以最小的线程转移数量，减少过热处理器核的温度到预设门限值以下且最接近预设门限值，并把线程尽可能转移到在工作的相邻处理器核数量最少的处理器核中，以减少未来又出现过热处理器核的可能性，所述多个群的线程转移可同时进行，以便能快速降低各个群内过热处理器核温度到预设门限值以下。

主权项

1.一种避免多核处理器局部过热的线程转移分配方法，其特征在于，采用不同处理器核间转移分配线程避免单个或部分处理器核过热，包括下述步骤：步骤1：在多核处理器内划分处理器核群和设计群控制器，其中，在多核处理器内把多个相邻处理器核划分成一个群，群内处理器核共享内存，由一个群控制器硬件电路决定处理器核间的线程分配；步骤2：群控制器监控记录群内处理器核线程临时转移导致的温度变化；其中，群控制器把群内一个处理器核内的线程通过共享内存周期性的临时转移到群内另一个处理器核中，以便传感器测量线程转移导致源处理器核下降的温度和目的处理器核上升的温度；温度测量完成后，临时转移的线程从目的处理器核转回到原来的源处理器核中；群控制器用一个线程临时转移表记录所转移的线程编号，源处理器核编号和目的处理器核编号，以便临时转移的线程转回到原来的源处理器核中；群控制器通过每个处理器核的线程转移矩阵记录临时线程转移导致的温度变化，如果目的处理器核的温度超过预设门限，则在线程转移矩阵中记录该线程不能转移到该目的处理器核中；如果目的处理器核的温度没有超过预设门限，则在线程转移矩阵中记录该线程转移导致源处理器核下降的温度和目的处理器核上升的温度；步骤3：群控制器分配线程，降低群内过热处理器核温度到预设门限以下，其中包括：步骤3.1：所有线程在群内处理器核间依次临时转移，测量温度变化后，据此更新各个处理器核的线程转移矩阵，然后按照线程临时转移表的记录把临时转移的线程转移回原来的处理器核中；步骤3.2：如果任何处理器核的温度高于预设门限，进入步骤3.3，否则回到步骤3.1；步骤3.3：由群控制器检查过热处理器核的数量是否高于预设数量门限或者群内所有处理器核温度的平均值是否高于预设温度门限；如果答案为是，进入步骤3.7，否则进入步骤3.4；步骤3.4：群控制器根据线程转移矩阵，转移过热处理器核中线程以降低过热处理器核温度到预设门限以下，而且不能导致目的处理器核温度高于预设门限；如果有多于一种符合上述步骤3.1，步骤3.2，步骤3.3条件的线程转移方式，则选择最接近预设门限的线程转移方式；如果有多于一种符合上述步骤3.1，步骤3.2，步骤3.3中两种条件的线程转移方式，则选择线程转移数量最少的方式；如果有多于一种符合上述步骤3.1，步骤3.2，步骤3.3三种条件的线程转移方式，则选择线程转移到在工作的相邻处理器核数量最少的处理器核的方式；步骤3.5：如果步骤3.4在预先限定的最多寻找次数或是预先限定的最长寻找时间内没有找到可以降低过热处理器核温度到预设门限以下且不会导致目的处理器核温度高于预设门限的线程转移方式，则进入步骤3.7，否则进入步骤3.6；步骤3.6：群控制器把步骤3.4确定的线程转移方式通知给多核处理器操作系统，以便多核处理器操作系统为线程在新的处理器核运行分配时隙；同时，群控制器通过共享内存将被转移线程的当前运行指令和数据的内存地址、相关寄存器值传递给目的处理器核，以便目的处理器核在运行新接收的线程时，确定线程要执行的下一条指令和数据的地址，以及更新目的处理器核内相关寄存器值；然后群控制器把线程临时转移表内相应的线程临时转移记录删除；步骤3.7：多核处理器操作系统降低过热处理器核的驱动电压和操作频率，甚至关停过热处理器核，以降低过热处理器核温度到预设门限以下。