[發明專利]一種基于多GPU的基帶信號處理任務并行實時調度方法

有效

• 申請號: 201410381993.1
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104156264B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 張羽;郭麗;楊剛;王嚴;杜三盛;張策
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基帶信號處理中的任務調度方法，其特征在于，包括：

101、應用發送任務到調度器，調度器根據所述任務的屬性將所述任務放到相應的任務隊列中；

其中，任務隊列共有n個，為Q＝{q₁，q₂，q₃，q₄...，q_n}，每個任務隊列q_i都具有屬性{qID，flag，preDevice}；其中qID表示隊列編號，flag表示隊首任務是否可調度，preDevice表示該任務隊列的預取處理器編號；初始時flag為1表示可調度，預取處理器編號為空；所述任務的屬性包括：所述任務隊列的隊列編號，到達時間，需要的GPU時間，截止期，n為大于等于1的整數，i＝1，2，...，n；

102、取所述任務隊列中可調度的隊首任務，該隊首任務繼承其所屬隊列的preDevice屬性，計算所述任務隊列中可調度的隊首任務的優先級，并按照優先級從高到低進行排序，獲得優先級隊列；

103、調度器定期檢查m個GPU的flag_GPU標志，檢查完成后得到m個GPU共需要的任務數m′；其中每個GPU具有屬性：設備編號，flag_GPU，所述flag_GPU表示所述GPU是否達到最佳負載；初始時flag_GPU為0，表示所述GPU沒有達到最佳負載；

104、調度器依次掃描步驟102中獲得的所述優先級隊列中的任務，按照將任務優先調度到其預取處理器和優先調度即將達到截止期任務這兩個原則從所述排序后的任務隊列中選取m′個任務；

105、根據所述m′個任務各自的preDevice屬性，將所述m′個任務分配給相應GPU，使所述相應GPU執行所述m′個任務；

106、每個任務執行完成后需要執行完成的任務所屬隊列的flag置為有效；

107、按照步驟102-106進行調度，直到各個任務隊列為空。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述任務隊列中可調度的隊首任務的優先級，并按照優先級從高到低進行排序，獲得排序后的任務隊列，包括：

所述任務隊列中可調度的隊首任務的優先級根據實時性和吞吐量來計算，其計算公式滿足：

P＝ρ₁/t₁+ρ₂/t₂+ρ₃/t₃(ρ₁+ρ₂+ρ₃＝1)

其中，t₁表示到達時間，t₂表示需要GPU時間，t₃表示截止期；ρ₁，ρ₂，ρ₃分別表示計算優先級時到達時間，所需GPU時間，截止期分別所占的權重；

計算出各個任務的優先級后，各個任務按照優先級由高至低排序。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括：所述按照將任務優先調度到其預取處理器和優先調度即將達到截止期任務這兩個原則從所述優先級隊列中選取m′個任務，包括：

所述調度器按優先級從高到低掃描，如果根據所述任務的preDevice屬性，確定的所述任務對應的預取處理器是否可用；

若可用，則將所述任務放入發射隊列，同時設置該處理器為已占有，并將所述任務從優先級隊列中刪除，計數器+1，設置該任務對應的任務隊列的flag標志為不可調度；若不可用，但是根據所述任務的截止期判斷出所述任務不能等待了，則計數器+1，將所述任務放入發射隊列，并將所述任務從優先級隊列刪除；

如果預取處理器不可用但是判斷出還能等待，則依次往低優先級方向掃描，在掃描過程中如果計數器值＝m′，則停止掃描；若優先級隊列掃描完計數器值＜m′，則從優先級隊列中剩余任務從高到低取(m′-計數器值)個任務放入發射隊列；

將發射隊列中的任務依次調度到預取處理器和剩余未占有的處理器上，設置相應任務隊列的可調度標志位不可用，更新各個隊列對應的預取處理器，清空優先級隊列，發射隊列，處理器已占有標志。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述判斷所述任務是否還能等待，包括：

如果(當前時間+一個等待周期t+需要的GPU時間+包括在處理器間拷貝數據時間)＞任務到達時間+截止期，則該任務不能等待了，否則該任務可以繼續等待。