[發明專利]基于CPU+GPU異構處理平臺的多核并行調度方法

有效

• 申請號: 202110622040.X
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113553103B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 楊迪;馬金全;岳春生;沈志翀;沈小龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/50
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

1.一種基于CPU+GPU異構處理平臺的多核并行調度方法，其特征在于，包括：

步驟1，構建應用的DAG圖，所述DAG圖包括多個任務節點；

步驟2，基于構建的DAG圖進行負載部署決策，計算GPU與CPU在任務調度隊列中的“交匯點”P點的位置，隊首到P點之間的任務預分配給GPU類型處理器，P點到隊尾之間的任務預分配給CPU類型處理器，得到GPU和CPU兩組任務調度隊列；

步驟3，按照最長路徑列表中的排序依次調度任務，確定任務優先級；

步驟4，在處理器選擇階段，在GPU和CPU兩組任務調度隊列范圍中，按照所選擇的處理器可使任務的最早完成時間與其后續任務到出口任務的最長路徑之和最小的原則分配GPU和CPU；

步驟5，通過分配的CPU或GPU對任務進行調度；

所述步驟2包括：

步驟2.1，負載判斷決策：針對可預測的負載進行分析判斷，計算出各個子任務的計算量，并保存相應結果到數組里；

步驟2.2，負載分支預測：對于有負載分支的任務，在步驟2.1進行的同時進行分支的預測，并保存結果；

步驟2.3，分配子任務調度隊列：根據計算結果，將數組內元素按照從大到小的順序進行排列，并將子任務分配到調度隊列中；將分支預測的結果按照相同計算類型進行合并，整體劃到隊列中；

步驟2.4，處理器迭代任務預處理：將相同類型的處理器分別預部署到任務調度隊列上，在該隊列中隊首的迭代任務計算量大，預分配給高速的GPU；隊尾的迭代任務計算量小，預分配給低速的CPU；根據CPU、GPU的處理能力以及任務計算量數據，預先計算出GPU與CPU在調度隊列中的“交匯點”P的位置，隊首到P點之間的任務預分配給GPU類型處理器，P點到隊尾之間的任務預分配給CPU類型處理器，得到GPU和CPU兩組調度隊列；

按照如下方式計算出GPU與CPU在調度隊列中的“交匯點”P的位置：

CAC(v_p)≤CAC(v_G)CAC(v_p+1) (3)

其中，CAC(v_k)是在數組隊列k個任務的累計計算量，CAC(v_G)是GPU獲得的累計計算量，T_num是CPU線程總數，CAC(v_n)是所有n個任務的計算量總和，CS是GPU相對一個CPU內核的計算加速比。

2.根據權利要求1所述的基于CPU+GPU異構處理平臺的多核并行調度方法，其特征在于，所述DAG圖表示為：DAG＝[V,E,C,TC,P,PPC,PTS]，其中V＝{v_i}表示任務節點集合；E＝{e_ij}表示兩節點的有向邊集合，e_ij表示數據流向是從節點i流向節點j；C＝{C_i}表示節點的計算量集合；TC＝{TC_i}是節點的數據傳輸量集合，其中的元素值為節點v_i到后續節點的數據傳輸總量；P＝{p_i}表示處理器集合；PPC＝{PPC_i}表示處理器的屬性集合，體現了其執行處理能力；PTS＝{PTS_ij}表示處理器間的傳輸速率集合。