[發明專利]跨越多核心系統動態分布多維工作集

有效

• 申請號: 201080060260.8
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102792271A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: G.H.貝洛斯;J.馬德魯加;B.米諾;B.霍頓
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F9/45
• 分類號: G06F9/45;G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張曉明

技術領域

本發明一般涉及多處理器數據處理系統，并且具體涉及配置有多個處理單元的數據處理系統上的操作。更具體地，本發明涉及用于跨越多核心數據處理系統的多個處理處理單元的分布式工作的競爭并行處理的方法和系統。

背景技術

先進的計算處理實現作為多維工作集的工作競爭。例如，在設計用于執行對于2或3維對象的操作的計算標準（例如，OpenCL^TM）中提供N維（ND）范圍命令，其使得要調度的多維工作集能夠使用等于N維的索引空間，其中工作因而在該N維空間上重復（OpenCL是蘋果公司的商標）。在這些用于跨越多維空間競爭工作的傳統方法的情況下，存在固有的復雜性，使得非常難以有效地調度工作和/或有效地通信（跨越多維）調度和競爭哪個工作。

發明內容

從一個方面來看，本發明提供一種方法、計算機系統架構和計算機程序產品，用于數據處理系統中N維（ND）范圍命令的有效分派/完成。所述方法包括：編譯器從接收的程序指令生成一個或多個命令，其中所述一個或多個命令由運行時間調度程序利用，以便調度工作用于在數據處理系統內的一個或多個處理單元上執行；與編譯器相關聯的ND范圍工作處理（WP）邏輯確定由編譯器生成的命令何時將在ND范圍的操作數上實施，以N維配置安排該ND范圍的操作數，其中N大于一（1）；當N大于一（1）時，將ND范圍的操作數自動分解為包括P個順序排序的工作項目的一（1）維工作元素，P個順序排序的工作項目每個代表一維工作元素中ND范圍的操作數之一；將單維工作元素放置在數據處理系統的命令隊列的一個或多個條目內，其中一個或多個條目的每個以排序的順序保持工作項目的1D陣列；以及實現來自命令隊列的工作項目的1D陣列到一個或多個處理單元的順序分派，其中分派工作項目的1D陣列用于以排序的順序執行；并且通過將單維工作輸出結果映射到對應于由單維工作項目代表的ND范圍操作數的原始位置的ND位置，生成ND范圍輸出。

在檢查以下附圖和詳細的書面描述時，要求保護的主題的其他系統、方法、功能、特征和優點將或將變得對于本領域的技術人員明顯。

附圖說明

參照附圖，現在將僅作為示例描述本發明的實施例，附圖中：

圖1圖示示例多節點、具有多個節點的分布式數據處理系統架構，每個節點具有多個處理器核心和本地存儲器，其中可以實施描述的實施例的一個或多個特征；

圖2圖示具有兩個處理節點的非統一存儲器訪問（NUMA）系統的現有技術實施，處理節點具有工作的預分布部分的本地工作隊列，本地工作隊列使用工作隊列重新平衡算法周期性地重新平衡；

圖3圖示根據一個實施例的多核心、多節點處理系統的第一示例，該系統配置有具有與每個工作條目相關聯的核準處理器單元（APU）掩碼和與每個處理器核心相關聯的處理器單元（PU）掩碼的共享全局命令隊列（GCQ），以便實現通過系統內的核準處理器核心的工作的選擇性檢索；

圖4圖示根據一個實施例的處理器核心的PU掩碼與GCQ內工作元素的APU掩碼的邏輯比較，以便確定允許哪些處理器核心檢索來自工作元素的工作項目；

圖5圖示根據一個實施例的工作請求操作，其中通過其PU掩碼匹配工作元素的APU掩碼的處理器核心，從工作元素順序檢索工作項目；

圖6A-6D提供根據一個實施例的框圖的序列，其表現具有APU掩碼的示例全局命令隊列，并且圖示隨著由一個或多個預先選擇的處理器核心從用于處理的工作元素檢索工作項目，對于全局命令隊列內的計數變量的修改；

圖7是根據一個實施例的方法的流程圖，通過該方法分配選擇的處理器核心用于分派工作元素和相應的APU掩碼，并且生成和分配計數變量到GCQ內的工作元素；

圖8是根據一個實施例的方法的流程圖，通過該方法驗證處理器核心用于利用APU掩碼和計數變量的來自GCQ內工作元素的工作項目的分配，以便跟蹤工作項目和工作元素的執行的完成；

圖9是根據本發明的一個實施例的多節點處理系統架構，其具有一個或多個處理節點與GCQ之間的高等待時間，其中通過在每個處理節點提供的本地工作隊列支持工作元素的有效處理；

圖10圖示根據一個實施例的混合多核心數據處理系統架構，其具有僅為具有到GCQ的高訪問等待時間的那些處理節點提供的本地工作隊列；