[發明專利]一種可重構任務處理系統、調度器及任務調度方法

有效

• 申請號: 200910259580.5
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101710292A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 汪斌強;黃萬偉;蘭巨龍;曹曉磊;李德華;李鵬;王保進;于婧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F9/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術領域

本發明涉及計算機通信技術領域，特別涉及一種可重構任務處理系統、 調度器及任務調度方法。

背景技術

在嵌入式技術中，計算任務可以通過硬件來實現，也可以利用微處理器 通過軟件來實現。硬件實現快速、高效，但是一旦設計完成后，系統將難以 更改。軟件實現靈活，但是性能卻不高。隨著硬件技術的不斷進步，可重構 技術成為當前的研究熱點之一，而動態可重構技術由于其具有可編程性，即 提供了大量的可編程邏輯單元，并同時具備部分可重構功能，因此填補了傳 統軟件設計和硬件設計之間的鴻溝，兼顧了軟件的靈活和硬件的性能優勢， 并成功應用到了神經網絡、圖像信息處理、路由交換等多個領域。

現有典型的可重構任務處理系統，如圖1所示，包括調度器11、布局器12 和資源管理器13和可重構器件14，所述調度器11、布局器12和資源管理器13 集成在CPU15中，其中，調度器11只負責任務的接收和維護已調度成功的任 務；布局器12是系統的核心，負責對所述調度器11接收到的任務進行布局處 理，并更新資源管理器13的狀態。在上述調度處理過程中，所述調度器11的 功能十分簡單，而布局器12本身功能相對復雜。在以布局器12為核心的調度 處理過程中，調度器11對任務的調度過程只能支持簡單的先到先服務(First Come?First?Serviced，FCFS)調度模式，即根據任務的到達先后順序，依次對任 務進行資源預約調度過程。對于正在運行的任務和預約的任務，由于該系統 不支持對任務的搶占調度過程，其調度結果不可被后續任務搶占，因而任務 的調度順序與任務的到達順序相一致。

在對任務的實時調度過程中，由于事先無法確知前后任務之間的相關性， 對于后到達但時間緊迫的任務，該FCFS調度處理模式無法使得該類任務優先 處理，因而現有任務調度系統無法提供區分服務的調度模式；對于后到達但 優先級較高的任務，現有的調度系統同樣不能提供高優先級任務優先調度。

從上述實現過程可以看出，現有調度系統存在的問題是，系統模塊功能 劃分不合理，所支持的FCFS調度服務模式合理性較差，由于前后任務的調度 過程相互獨立，不利于任務之間通過協作進行資源利用優化。由于任務的調 度順序取決于該任務的到達次序，先到達任務將優先占用資源，不利于反映 任務自身的服務屬性，無法滿足支持不同任務調度需求的多樣性，無法根據 任務的不同需求提供差異化服務，降低了任務調度效率。

發明內容

本發明實施例提供一種可重構任務處理系統、調度器及任務調度方法， 為不同需求的任務提供差異化服務，提高預約任務的調度效率。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種可重構任務處理系統，包 括：調度器、布局器和資源管理器，其中，

所述調度器，用于提取接收到的任務的時空屬性參數，計算該任務的松 弛度，生成該任務布局的潛在布局時刻表PPTL，并將所述PPTL發送給所述 布局器，以及，根據接收到的所述布局器反饋的布局結果對等待調度隊列中 的任務進行調度，根據調度結果向所述資源管理器發送資源狀態更新信息；

所述布局器，用于在接收到所述PPTL后，根據所述PPTL中的各個時刻 對所述資源管理器提供的資源進行布局搜索，得到該任務的啟動時間及對應 的資源，并向所述調度器反饋布局結果；

所述資源管理器，用于在接收到所述調度器發送的資源狀態更新信息時， 更新任務布局區域內的資源狀態，并為所述布局器提供三維的搜索空間。

相應的，本發明還提供一種調度器，包括：

計算單元，用于提取出接收到的任務的寬度、高度，計算所述任務的松 弛度；

生成單元，用于利用活動事件隊列AEQ提取出在所述任務松弛度內的活 動時刻，生成PPTL，并將所述任務的寬度、高度及PPTL發送給所述布局器；

調度單元，用于接收所述布局器反饋的布局結果，并根據所述布局結果 對等待調度隊列中的任務進行調度，如果調度失敗，則刪除對應的業務，如 過調度成功，則存儲該任務；

調度結果維護單元，用于對所述調度單元調度成功的任務，在運行任務 ETQ隊列和預約任務PTQ隊列中建立對應的控制塊，維護該任務的啟動時刻 和布局區域；根據該任務的啟動時刻和運行結束時刻對AEQ隊列進行更新； 并根據調度結果向所述資源管理器發送資源狀態更新信息。