[發(fā)明專利]多核心裝置以及其多線程調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310394020.7
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103677997B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文彥;吳志聰;賴清宗
• 申請（專利權(quán)）人: 宏達(dá)國際電子股份有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 史新宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要是關(guān)于多核心裝置(multi-core?device)，且特別有關(guān)于多核心裝置的多線程管理(multi-thread?management)。

背景技術(shù)

一調(diào)度器(scheduler)為現(xiàn)代操作系統(tǒng)(OS)的資源仲裁設(shè)計(jì)(arbiter)，用于決定所有可執(zhí)行的線程(threads)或工作(tasks)的執(zhí)行順序。傳統(tǒng)上，操作系統(tǒng)的調(diào)度規(guī)則是以優(yōu)先權(quán)(priority)為考慮。高優(yōu)先權(quán)的線程優(yōu)于低優(yōu)先權(quán)的線程領(lǐng)先執(zhí)行。此外，相較于低優(yōu)先權(quán)的線程，高優(yōu)先權(quán)的線程所配置得到的執(zhí)行區(qū)間較長。

至于多核心裝置的操作系統(tǒng)，其調(diào)度器會定期將所有可執(zhí)行的線程均勻配置給各中央處理單元，此動作稱為線程負(fù)載平衡(thread?load?balancing)。傳統(tǒng)上，線程負(fù)載平衡在考慮線程優(yōu)先權(quán)外，是以均衡不同中央處理單元的線程數(shù)量為目的。然而，僅考慮線程數(shù)量或優(yōu)先權(quán)的線程負(fù)載平衡并無法確實(shí)將各線程(或事件)實(shí)際的負(fù)載程度考慮于其中。因?yàn)椋煌木€程對中央處理單元的資源的需求量不同。傳統(tǒng)技術(shù)無法保證各線程是配置由該些中央處理單元中適當(dāng)?shù)脑搨€中央處理單元執(zhí)行。此外，線程效能危急時(critical?problem)，空等下一個傳統(tǒng)線程負(fù)載平衡時間區(qū)間到來可能會來不及處理當(dāng)下危急的線程負(fù)載問題(本說明書所揭露技術(shù)將此類問題反映成線程效能危急狀況)。以上問題在移動裝置上更嚴(yán)重，因?yàn)橐苿友b置一般會將閑置的中央處理單元關(guān)閉以節(jié)省電池用電，如此會導(dǎo)致只有少數(shù)個中央處理單元得以用來分擔(dān)工作量。

發(fā)明內(nèi)容

本說明書揭露一種多核心裝置以及一種多線程調(diào)度方法。

根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式所實(shí)現(xiàn)的一多核心裝置包括：一多核心處理器，一隨機(jī)存取存儲器以及一程序碼儲存裝置。該多核心處理器包括多個中央處理單元。該隨機(jī)存取存儲器是耦接該多核心處理器。該多核心處理器以該隨機(jī)存取存儲器儲存一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)。該程序碼儲存裝置存有操作系統(tǒng)程序碼，經(jīng)該多核心處理器執(zhí)行，以提供一操作系統(tǒng)調(diào)度器于該等中央處理單元之間實(shí)行線程負(fù)載平衡。所述線程負(fù)載平衡是根據(jù)該線程的線程效能危急狀況實(shí)施。所述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)作判定。

另外有一種實(shí)施方式是揭露多核心裝置的一種多線程調(diào)度方法，包括以下步驟：記錄一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)；并且，于該多核心裝置的一多核心處理器的多個中央處理單元之間實(shí)施線程負(fù)載平衡。所述線程負(fù)載平衡是根據(jù)該線程的線程效能危急狀況實(shí)施。所述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)作判定。

下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖示，詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。

附圖說明

圖1以方塊圖圖解根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式所實(shí)施的一多核心裝置100；

圖2根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式圖解效能相關(guān)參數(shù)PAP的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

圖3根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式圖解一線程的狀態(tài)圖；

圖4A以及圖4B用于說明基于歷來等待時間信息(圖2的210)以及當(dāng)下估算的等待時間(圖2的212)而作的線程效能判斷算法(藉方塊324執(zhí)行)；

圖5A以及圖5B用于說明基于歷來每秒百萬指令數(shù)/時鐘數(shù)信息(圖2的214)以及當(dāng)下估算的每秒百萬指令數(shù)/時鐘數(shù)(圖2的216)而作的線程效能判斷算法(藉方塊326執(zhí)行)；

圖6圖解一多核心處理器的不同中央處理單元CPU1～CPU4之間的線程負(fù)載平衡。

[標(biāo)號說明]

具體實(shí)施方式

以下敘述列舉本發(fā)明的多種實(shí)施例。以下敘述介紹本發(fā)明的基本概念，且并非意圖限制本發(fā)明內(nèi)容。實(shí)際發(fā)明范圍應(yīng)依照申請專利范圍界定之。