[發(fā)明專利]一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710698009.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN107479683B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭松;鄭明明;林麗明;劉朝儒;林旭;羅巧珍;王云霞;陳智呈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛普(福建)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/3234
• 分類號(hào): G06F1/3234
• 代理公司: 35212 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 林曉琴

本發(fā)明提供一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法，采用數(shù)據(jù)隊(duì)列的方式將多虛擬控制節(jié)點(diǎn)待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)以規(guī)定的數(shù)據(jù)排列方式存儲(chǔ)于計(jì)算隊(duì)列中；組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器根據(jù)計(jì)算隊(duì)列依次調(diào)用待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)，并將計(jì)算結(jié)果重新存儲(chǔ)于計(jì)算隊(duì)列尾部。本發(fā)明串行計(jì)算方法很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中并行計(jì)算對(duì)系統(tǒng)計(jì)算資源要求高，CPU占有率高，功耗消耗大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，高性能計(jì)算被廣泛應(yīng)用于高科技研究和諸多工業(yè)領(lǐng)域，以高性能計(jì)算為基礎(chǔ)的計(jì)算科學(xué)得到了顯著的發(fā)展。同時(shí)，需求的不斷增加和對(duì)性能的苛刻要求給新一代的高性能計(jì)算系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是隨著處理器性能和系統(tǒng)規(guī)模的迅速提升，急劇增長的功耗嚴(yán)重限制了高性能計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用。為有效管理系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，最終降低高性能計(jì)算系統(tǒng)的擁有代價(jià)，低功耗技術(shù)已成為高性能計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。上世紀(jì)90年代以來，大規(guī)模并行處理系統(tǒng)(massively parallelprocessing，MPP)和集群(Cluster)系統(tǒng)已成為高性能計(jì)算機(jī)主要的體系結(jié)構(gòu)。在并行計(jì)算系統(tǒng)中，并行資源管理軟件根據(jù)調(diào)度算法從作業(yè)隊(duì)列中選擇合適的作業(yè)，并為其分配和釋放計(jì)算結(jié)點(diǎn)，并由多個(gè)組態(tài)執(zhí)行器并行運(yùn)行，對(duì)CPU計(jì)算資源占用率高。上述步驟都將占有巨大的系統(tǒng)資源，同時(shí)產(chǎn)生大量的功耗。然而，一旦沒有足夠的作業(yè)負(fù)載，以及作業(yè)調(diào)度和資源分配策略無法充分利用系統(tǒng)資源，常常會(huì)有空閑資源浪費(fèi)系統(tǒng)能耗的情況。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法，在系統(tǒng)計(jì)算資源有限的情況下，利用基于串行的組態(tài)計(jì)算方法在虛擬控制節(jié)點(diǎn)較多的情況下只有一個(gè)組態(tài)執(zhí)行器以串行的方式對(duì)不同虛擬控制節(jié)點(diǎn)的組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，減少了組態(tài)執(zhí)行器的運(yùn)行，即減少了執(zhí)行器模塊本身的CPU計(jì)算資源占用率。這種方式不僅可以有效地提高數(shù)據(jù)計(jì)算資源的利用率，也可減少不必要的資源占用對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、控制器性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中并行計(jì)算對(duì)系統(tǒng)計(jì)算資源要求高，CPU占有率高，功耗消耗大的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種面向組態(tài)軟件的串行計(jì)算方法，采用數(shù)據(jù)隊(duì)列的方式將多虛擬控制節(jié)點(diǎn)待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)以規(guī)定的數(shù)據(jù)排列方式存儲(chǔ)于計(jì)算隊(duì)列中；組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器根據(jù)計(jì)算隊(duì)列依次調(diào)用待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)，并將計(jì)算結(jié)果寫入內(nèi)存區(qū)域，以供其它虛擬控制節(jié)點(diǎn)調(diào)用。

具體過程如下：

步驟S1、對(duì)每個(gè)虛擬控制節(jié)點(diǎn)配置內(nèi)存區(qū)域，用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)虛擬控制節(jié)點(diǎn)待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)，所述內(nèi)存區(qū)域包含所有虛擬控制節(jié)點(diǎn)的組態(tài)邏輯的邏輯數(shù)據(jù)；

步驟S2、將存儲(chǔ)的邏輯數(shù)據(jù)按照事先規(guī)定的數(shù)據(jù)排列方式添加數(shù)字標(biāo)簽，并將所述數(shù)字標(biāo)簽添加至串行計(jì)算列隊(duì)中；

步驟S3、數(shù)據(jù)傳輸模塊依次將串行計(jì)算列隊(duì)的邏輯數(shù)據(jù)送入組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器中，同時(shí)將該邏輯數(shù)據(jù)由串行計(jì)算列隊(duì)中移除；

步驟S4、組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器根據(jù)邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行組態(tài)計(jì)算，并將組態(tài)計(jì)算結(jié)果寫入內(nèi)存區(qū)域，以供其它虛擬控制節(jié)點(diǎn)調(diào)用。

其中，數(shù)據(jù)傳輸模塊在檢測(cè)到組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器完成一組邏輯數(shù)據(jù)的組態(tài)計(jì)算后，會(huì)將下一組邏輯數(shù)據(jù)送入組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器中，進(jìn)行新一輪組態(tài)計(jì)算，直到當(dāng)串行計(jì)算列隊(duì)為空。

其中，所述各個(gè)虛擬控制節(jié)點(diǎn)待計(jì)算的邏輯數(shù)據(jù)是先分別封裝為一個(gè)數(shù)據(jù)塊，再存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域中。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明方法不同于常用的并行計(jì)算方法，而是采用了基于串行計(jì)算的方式，能夠最大程度上滿足組態(tài)軟件運(yùn)行的一般要求，對(duì)操作系統(tǒng)的要求較低，即便在多虛擬控制節(jié)點(diǎn)組態(tài)計(jì)算需求下，也能有序的完成計(jì)算任務(wù)，減少組態(tài)計(jì)算執(zhí)行器模塊的CPU資源占用率，極大降低了計(jì)算過程的能耗。

附圖說明