[發明專利]一種異構多核處理器的混合式任務調度方法及系統

在審

• 申請號: 202210717216.4
• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115167995A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 徐平平;武貴路;楊宜鎮;印元軍
• 申請（專利權）人: 南京正計通科技有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06N3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

本發明公開了一種異構多核處理器的混合式任務調度方法及系統。該方法包括：獲取任務調度表，并將任務調度表中的各任務編碼為麻雀；初始化麻雀種群，并計算各麻雀的適應度值；選取適應度值最優的麻雀作為捕食者，剩余麻雀作為加入者，并根據第一更新規則對捕食者和加入者的位置進行更新；從麻雀種群中隨機選取部分麻雀作為偵察者，并根據第二更新規則對偵察者的位置進行更新；依據麻雀種群的當前狀態，計算整個麻雀種群所經歷的最優適應度值；最優適應度值表示最優位置；當達到最大迭代次數或者達到所需求解精度后，輸出最終的最優位置；最終的最優位置表示最優任務調度方案。本發明能夠提升異構多核處理器的任務并行執行能力，改善任務調度效率。

技術領域

本發明涉及多核處理器任務調度技術領域，特別是涉及一種異構多核處理器的混合式任務調度方法及系統。

背景技術

隨著物聯網技術的發展，全球目前正在進入物聯網應用時代，海量數據信息已成為現實，這將帶來信息技術發展變革。這一過程也加速計算機的應用發展，深入到社會生產生活中的方方面面。近年來，云計算、人工智能、機器學習等各種新技術的出現，使得各種計算機應用程序呈現出復雜性和多樣性的特點。傳統計算機系統處理器核結構相對單一，已無法滿足應用程序的多樣化需求。常用方法是通過提高CPU頻率來提升單核處理器功能特性，但是作為由晶體管構成的CPU，依據摩爾定律可知，半導體上晶體管數目以翻倍的速度增長。然而，受半導體制造工藝發展水平限制，半導體芯片上能耗及散熱問題難以得到有效解決。除此之外，從指令設計、時鐘速度、CPU內部緩存等多個技術手段出發，也可提升CPU單核性能。但是由于設計成本、功率消耗、復雜度等因素，對于CPU單核性能的提升僅僅是小幅度優化，而對處理器性能提升所起效果并不明顯。在此背景下，多核處理器應運而生，以更加強大復雜的核架構，充分挖掘處理器的核心能力。

多核處理器可以同時執行多個分配任務，提高系統并行計算能力。其中多核設計方式可以解決單核處理器面臨的芯片散熱及數據量問題。此外，多核處理器具有CPU頻率高、功率消耗低、結構簡單等特點，而得到各大開發商青睞，占據市場上核架構處理器的主要地位。而多核處理器結構具有同構和異構兩種形態。對于性能對稱的同構多核處理器，由于受到性能一致方面的約束，無法為不同應用程序的運行提供協同工作。此時，異構多核處理器基于其非對稱多核處理器的特點，可以為不同應用程序的運行提供協同工作。在硬件基礎上，異構多核處理器可以從性能和功耗兩個方面改善處理器系統運行。然而，隨著異構多核處理器多核數目和計算復雜度增加、軟硬件能力不足、任務間關系錯綜復雜等多方面因素，導致異構多核處理器執行任務效率欠佳。因此，對執行任務進行高效調度，使其合理分配到處理器上，是提升異構多核處理器性能的有效舉措。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種異構多核處理器的混合式任務調度方法及系統，用以提升異構多核處理器任務調度的執行效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種異構多核處理器的混合式任務調度方法，包括：

獲取任務調度表，并將所述任務調度表中的各任務編碼為麻雀；

初始化麻雀種群，并計算各麻雀的適應度值；

選取所述適應度值最優的麻雀作為捕食者，剩余麻雀作為加入者，并根據第一更新規則對所述捕食者和所述加入者的位置進行更新；所述第一更新規則包括捕食者位置更新規則和加入者位置更新規則；

從所述麻雀種群中隨機選取部分麻雀作為偵察者，并根據第二更新規則對所述偵察者的位置進行更新；

依據所述麻雀種群的當前狀態，計算整個麻雀種群所經歷的最優適應度值；所述最優適應度值表示最優位置；

當達到最大迭代次數或者達到所需求解精度后，輸出最終的最優位置；所述最終的最優位置表示最優任務調度方案。

進一步地，還包括：

在迭代過程中判斷所述麻雀是否陷入局部最優；