[發明專利]用于在數據處理中規劃流程的電路裝置

有效

• 申請號: 201210363054.5
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103176835B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: E.貝爾;R.巴托洛梅
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李少丹;李家麟

本發明涉及一種用于處理數據的系統的電路裝置，該系統用于借助中央處理單元處理多個任務，該中央處理單元具有分配給該中央處理單元的處理容量，其中該電路裝置被配置為，向相應的任務時間錯開地分配處理單元以用于處理，控制所述任務按照預定的順序被處理并且在該順序中沒有當前處理請求的任務在處理時被跳過，其中該電路裝置包括優先級順序調節裝置，其被設計為確定按照何種順序來處理所述任務，其中在每次選擇一個用于處理的任務時重新確定所述任務的順序，并且控制所述選擇，使得直到主動任務重新被分配處理單元的處理容量為止，對于數量為N的任務最多經過Ｎ個時間單位。此外本發明涉及一種相應的方法。

技術領域

本發明涉及一種用于數據處理系統的電路裝置，該數據處理系統用于借助中央處理單元處理多個任務，還涉及一種用于在處理數據的系統中處理多個任務的相應的方法。

背景技術

在例如計算機-微處理器系統、控制單元、外設單元的處理數據的系統中以及在其它處理信息的系統中，為了計算的目的而經常使用所謂的CPU（中央處理單元）作為計算機的中央處理單元但是或者還僅使用簡單的算術邏輯單元（ALU）。此外，為了存儲程序和數據而采用相應的存儲器，如RAM、ROM、EPROM、EEPROM等。處理器或CPU處理程序或執行程序。該程序在此一般由不同的子程序組成，這些子程序必要時又可以致力于不同的任務（task）。在此稱為多任務。

在此，根據當前的情景，即在該時刻有哪些任務請求處理，決定哪個任務應當通過CPU處理。在此可以考慮向不同的任務分配不同的優先級，從而在處理這些任務時注意被分配給相應任務的優先級并且相應地提前處理具有最高優先級的任務。這例如通過所謂的中斷來完成。中斷是程序的短暫中止，以執行對其它任務的其它的、優先級更高的或時間關鍵的處理。在此首先提出中斷請求，接著執行中斷例程并且中止在先執行的任務，并且在結束該中斷之后繼續在中止位置處的任務。這意味著，一般在此過程中提前處理具有比正在處理的任務更高的優先級的任務的當前請求，并且為此中止已經在處理中的任務。在此，所涉及的中斷促使CPU跳至相應的程序段。

上述多任務也可以作為所謂的“時間共享”來起作用，其看起來同時為多個用戶提供服務。通常多任務表示CPU的并行地執行多個任務（Tasks）的能力。在此，不同的過程總是以如此短的間隔交替地被激活，使得產生同時的印象。

但是對分配給各個任務的優先級的選擇以及高優先級的任務的處理時間可能導致具有低優先級的任務很少、甚至在極端情況下根本不被處理。這可能在以下情況下是這樣：上述中斷請求近似持續地到來，由此與其它任務相比低優先級的任務的相關性在此不能完全結束。在這種情況下，需要采取保證所謂的最差情況執行時間（WCET）并由此對每個待處理的任務都保證有最低量的CPU的工作容量的措施。

但是在過去已經表明，這樣的保證可能非常費事并且此外可能限制底層系統的效率。此外在此需要中斷控制器，其還必須配備優先級控制。

已經描述過，如何可以通過所有任務、包括沒有請求的任務的周期性詢問來決定應當處理哪些任務。為此介紹了一種電路裝置，其實施在處理數據的架構中并且配置為向提供給系統的處理單元相應地提供待處理的任務。在此，該電路裝置進行控制，使得處理單元的處理容量均勻地以及與相應任務的要求無關地劃分給各自的任務直至其相應的處理，并且在時間上錯開地向相應的任務分配處理單元來用于處理。由此實現了，每個任務在特定的時間內、尤其是在上述最差情況執行時間（WCET）內自動被處理，而與事先進行的優先級分配無關。兩個在流程規劃中所涉及的規劃時間之間的時間間隔在此始終等于任務數量N乘以一個任務相應被處理的時鐘持續時間T_CLK。該參量下面也稱為任務T的執行時間。

此外，已經介紹了實施用于規劃流程的經過修改的算法的電路裝置，其中對所謂的主動任務設置優先級。無效任務反正不使用ALU或CPU的計算容量，在此不連同引入流程規劃內，由此平均起來實現了處理的加快。