[發(fā)明專利]一種類腦計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法

有效

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• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112269606B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂攀;程書意;楊國青;李紅;鄧水光;潘綱
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F8/41;G06N3/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本發(fā)明公開了一種類腦計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法，包括以下步驟：獲取應(yīng)用處理程序的二進制代碼和配置信息；根據(jù)配置信息將二進制代碼拷貝到相應(yīng)的內(nèi)存中；當類腦計算機產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)時，則執(zhí)行應(yīng)用處理程序的二進制代碼。該應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法能夠解決由于類腦計算機產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致類腦計算機系統(tǒng)產(chǎn)生較大時延的問題，增強類腦計算機系統(tǒng)的整體處理性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型計算機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種類腦計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法。

背景技術(shù)

隨著后摩爾定律時代的到來，馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計算性能由于多方面的瓶頸而不再能夠維持高速的增長，基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的類腦計算芯片是直接用硬件實現(xiàn)了一些生物神經(jīng)元模型，并且神經(jīng)元之間的數(shù)據(jù)傳輸都是類似生物神經(jīng)元之間脈沖。由類腦計算機組成的類腦計算機由于在架構(gòu)和實現(xiàn)上的天然優(yōu)勢，能夠通過運行脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來模擬大腦的部分行為，并且有著較低的功耗和較高的計算性能。

一般地，類腦計算機在完成計算任務(wù)后會產(chǎn)生大量的結(jié)果數(shù)據(jù)，如膜電壓、計算結(jié)果等數(shù)據(jù)。如果類腦計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不經(jīng)過任何處理，直接存儲或者通過網(wǎng)絡(luò)返回給用戶，那么會導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生較大的時延。該時延主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是數(shù)據(jù)的多次內(nèi)存拷貝造成的時延，另一個是數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸造成的時延。同時由于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的差異性會導(dǎo)致其計算結(jié)果在結(jié)構(gòu)上也各不相同，因此，亟需一種動態(tài)加載方法，用于在類腦計算機產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)時，能夠根據(jù)不同的脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型類型動態(tài)地加載不同的應(yīng)用處理程序，來實現(xiàn)用戶所需數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，從而提升系統(tǒng)整體性能。

一般地，現(xiàn)有的動態(tài)加載方法都比較復(fù)雜，如linux系統(tǒng)提供的kprobe方式，可以在不重新編譯內(nèi)核的情況下，向內(nèi)核中動態(tài)地插入代碼。但是kprobe方式并不適合純裸機軟件系統(tǒng)，有兩方面原因：第一，kprobe方式需要建立符號表；第二，kprobe方式性能較差，主要是因為其基于中斷的方式，需要保存上下文。再如熱補丁技術(shù)，其主要用于代碼的在線修復(fù)及在線更新。熱補丁技術(shù)同樣也需要建立符號表信息，不適合于類腦計算機操作系統(tǒng)。

由于類腦計算機操作系統(tǒng)屬于一種靜態(tài)操作系統(tǒng)，因此，需要一種簡單的方案實現(xiàn)類腦計算機應(yīng)用處理程序的動態(tài)加載。

又因為類腦計算機計算結(jié)果處理的頻次高，且單次時間短，一般處理時間為毫秒級別，因此需要一種低的性能開銷實現(xiàn)應(yīng)用處理程序的動態(tài)加載。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種類腦計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法，能夠解決由于類腦計算機產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致類腦計算機系統(tǒng)產(chǎn)生較大時延的問題，增強類腦計算機系統(tǒng)的整體處理性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種類腦計算機操作系統(tǒng)的應(yīng)用處理程序動態(tài)加載方法，包括以下步驟：

獲取應(yīng)用處理程序的二進制代碼和配置信息；

根據(jù)配置信息將二進制代碼拷貝到相應(yīng)的內(nèi)存中；

當類腦計算機產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)時，則執(zhí)行應(yīng)用處理程序的二進制代碼。

優(yōu)選地，在獲取應(yīng)用處理程序的二進制代碼和配置信息之前，包括：

編寫應(yīng)用處理程序，應(yīng)用處理程序的形式參數(shù)包括被處理數(shù)據(jù)的存儲位置及長度、處理后數(shù)據(jù)的存儲位置及長度；

提供應(yīng)用處理程序的配置信息，配置信息包括用戶身份標識、脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型標識以及應(yīng)用處理程序標識；

提取應(yīng)用處理程序的二進制代碼，并將應(yīng)用處理程序的二進制代碼和配置信息傳輸至類腦計算機。