[發明專利]單芯片多處理器任務調度管理方法

有效

• 申請號: 200810200288.1
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101387952A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 胡越黎;冉峰;王堯明;孫斌;閆科;張一馳
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/50
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

1.一種單芯片多處理器任務調度管理方法，其特征在于多指令多數據流MIMD單芯片多處理器體系，用硬件的方式代替軟件操作系統中的進程管理，對運行于系統中的并行任務進行任務調度，任務分配，任務管理以及對子處理器的管理，實現單芯片多處理器快速的任務并行處理；具體步驟為：

a.設置一個具有任務緩沖功能的任務池TASK?POOL，它是一個任務隊列存儲器，任務池的大小由用戶根據系統的要求自定義；

b.設置一個任務調度管理模塊，用來調度和分配任務池中的任務，任務的調度和管理是根據子處理器的工作情況自動完成的；

c.設置一個任務加載DMA模塊，任務的加載是在任務調度管理模塊的控制下，由DMA操作完成任務指令的加載；

所述設置任務池的方法為：

a)任務池的大小根據系統的大小來確定，當系統處于復位狀態時，任務池處于關閉狀態，里面不存放任何任務，復位結束后，立刻從任務庫中取得任務放入任務池，當任務池滿時，停止取任務；

b)任務調度管理模塊分配任務給子處理器處理時，任務池流出以前取得的任務，并從任務庫中取得新的任務補充任務池，直至任務池滿為止；

c)系統運行至將要結束而不需要從任務庫中取新的任務時，任務池只需要根據任務調度管理模塊的任務分配情況流出任務，而不再取新的任務補充任務池，系統運行結束時，任務池為空；

所述設置任務調度管理模塊的具體步驟為：

a)設置任務池狀態寄存器TASK_REG，用來指示任務池的狀態；TASK_REG中“1”的個數就是任務的個數；

b)設置子處理器工作狀態寄存器SUB_PROCESSOR_STATE_REG，用來指示子處理器的工作狀態，寄存器的位數與子處理器的個數相同；子處理器工作狀態寄存器SUB_PROCESSOR_STATE_REG的每一位的值與子處理器的工作狀態有關，“0”表示子處理器空閑，“1”表示子處理器忙；

c)查詢任務池狀態寄存器TASK_REG和子處理器工作狀態寄存器SUB_PRCEOSSOR_STATE_REG，根據兩個寄存器的狀態進行任務的分配；

d)前向循環查詢子處理器的工作狀態，根據優先權輪換的原則順序查詢子處理器的工作狀態，根據查詢結果，任務調度管理模塊具有以下幾種工作狀態：

NO_TASK：任務池中沒有任務，停止任務分配，子處理器休眠；

ALL_BUSY：所有子處理器處于忙狀態，停止任務分配，等待有空閑的子處理器出?現后再分配；

BEGIN_LOAD：查詢得到某子處理器空閑，開始分配任務，發送LOAD_BEGIN信號給DMA控制器；

LOAD：等待接受DMA模塊的LOAD_END信號，LOAD_END＝1，任務分配結束，喚醒子處理器使它處理分配的任務；LOAD_END＝0，任務分配還沒有結束，繼續分配任務；

e)設置子處理器控制模塊，控制子處理器的工作和休眠，子處理器控制模塊接收任務調度管理模塊的START和STOP信號，START＝1，表示任務分配結束，喚醒子處理器處理新分配的任務；STOP＝1，子處理器處理任務結束，休眠子處理器；所述設置任務加載DMA模塊的具體步驟為：

a)標定每一個任務在任務庫中的起始地址TASK_BEGIN_ADDR和結束地址TASK_END_ADDR；

b)接收任務調度管理模塊發送的任務號，確定該任務的起始地址和結束地址，并把它賦給DMA控制器的子任務起始地址寄存器ROM_ADDRESS_BEGIN和子任務結束地址寄存器ROM_ADDRESS_END，DMA模塊還輸出任務庫地址信號ROM_ADDRESS和子處理器本地CACHE地址信號RAM_ADDRESS；

c)接受任務調度管理模塊的任務分配起始信號LOAD_BEGIN；

d)連續增加DMA控制器輸出的任務庫地址信號ROM_ADDRESS的值和子處理器本地CACHE地址信號RAM_ADDRESS的值，若ROM_ADDRESS的值等于子任務的結束地址寄存器ROM_ADDRESS_END的值，表示任務分配結束，向任務調度管理模塊發出LOAD_END信號，指示任務分配完畢。