多核心裝置以及其多線程調(diào)度方法
【專利摘要】一種多核心裝置以及其多線程調(diào)度方法。多線程調(diào)度方法包括以下步驟：記錄一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)；并且，于該多核心裝置的一多核心處理器的多個(gè)中央處理單元之間實(shí)行線程負(fù)載平衡。所述線程負(fù)載平衡是基于線程的線程效能危急狀況實(shí)行。線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)而判定。
【專利說(shuō)明】多核心裝置以及其多線程調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要是關(guān)于多核心裝置(mult1-core device)，且特別有關(guān)于多核心裝置的多線程管理(mult1-thread management)。
【背景技術(shù)】
[0002]一調(diào)度器(scheduler)為現(xiàn)代操作系統(tǒng)(OS)的資源仲裁設(shè)計(jì)(arbiter)，用于決定所有可執(zhí)行的線程(threads)或工作(tasks)的執(zhí)行順序。傳統(tǒng)上，操作系統(tǒng)的調(diào)度規(guī)則是以優(yōu)先權(quán)(priority)為考慮。高優(yōu)先權(quán)的線程優(yōu)于低優(yōu)先權(quán)的線程領(lǐng)先執(zhí)行。此外，相較于低優(yōu)先權(quán)的線程，高優(yōu)先權(quán)的線程所配置得到的執(zhí)行區(qū)間較長(zhǎng)。
[0003]至于多核心裝置的操作系統(tǒng)，其調(diào)度器會(huì)定期將所有可執(zhí)行的線程均勻配置給各中央處理單元，此動(dòng)作稱為線程負(fù)載平衡(thread load balancing)。傳統(tǒng)上,線程負(fù)載平衡在考慮線程優(yōu)先權(quán)外，是以均衡不同中央處理單元的線程數(shù)量為目的。然而，僅考慮線程數(shù)量或優(yōu)先權(quán)的線程負(fù)載平衡并無(wú)法確實(shí)將各線程(或事件)實(shí)際的負(fù)載程度考慮于其中。因?yàn)椋煌木€程對(duì)中央處理單元的資源的需求量不同。傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法保證各線程是配置由該些中央處理單元中適當(dāng)?shù)脑搨€(gè)中央處理單元執(zhí)行。此外，線程效能危急時(shí)(criticalproblem)，空等下一個(gè)傳統(tǒng)線程負(fù)載平衡時(shí)間區(qū)間到來(lái)可能會(huì)來(lái)不及處理當(dāng)下危急的線程負(fù)載問(wèn)題(本說(shuō)明書(shū)所揭露技術(shù)將此類問(wèn)題反映成線程效能危急狀況)。以上問(wèn)題在移動(dòng)裝置上更嚴(yán)重，因?yàn)橐苿?dòng)裝置一般會(huì)將閑置的中央處理單元關(guān)閉以節(jié)省電池用電，如此會(huì)導(dǎo)致只有少數(shù)個(gè)中央處理單元得以用來(lái)分擔(dān)工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本說(shuō)明書(shū)揭露一種多核心裝置以及一種多線程調(diào)度方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式所實(shí)現(xiàn)的一多核心裝置包括:一多核心處理器，一隨機(jī)存取存儲(chǔ)器以及一程序碼儲(chǔ)存裝置。該多核心處理器包括多個(gè)中央處理單元。該隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是耦接該多核心處理器。該多核心處理器以該隨機(jī)存取存儲(chǔ)器儲(chǔ)存一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)。該程序碼儲(chǔ)存裝置存有操作系統(tǒng)程序碼，經(jīng)該多核心處理器執(zhí)行，以提供一操作系統(tǒng)調(diào)度器于該等中央處理單元之間實(shí)行線程負(fù)載平衡。所述線程負(fù)載平衡是根據(jù)該線程的線程效能危急狀況實(shí)施。所述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)作判定。
[0006]另外有一種實(shí)施方式是揭露多核心裝置的一種多線程調(diào)度方法，包括以下步驟:記錄一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)；并且，于該多核心裝置的一多核心處理器的多個(gè)中央處理單元之間實(shí)施線程負(fù)載平衡。所述線程負(fù)載平衡是根據(jù)該線程的線程效能危急狀況實(shí)施。所述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)作判定。
[0007]下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖示，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0008]圖1以方塊圖圖解根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式所實(shí)施的一多核心裝置100 ；
[0009]圖2根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式圖解效能相關(guān)參數(shù)PAP的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0010]圖3根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式圖解一線程的狀態(tài)圖；
[0011]圖4A以及圖4B用于說(shuō)明基于歷來(lái)等待時(shí)間信息(圖2的210)以及當(dāng)下估算的等待時(shí)間(圖2的212)而作的線程效能判斷算法(藉方塊324執(zhí)行)；
[0012]圖5A以及圖5B用于說(shuō)明基于歷來(lái)每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息(圖2的214)以及當(dāng)下估算的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)(圖2的216)而作的線程效能判斷算法(藉方塊326執(zhí)行)；
[0013]圖6圖解一多核心處理器的不同中央處理單兀CPUl?CPU4之間的線程負(fù)載平衡。
[0014][標(biāo)號(hào)說(shuō)明]
[0015]
100 ~多核心裝置;102 ~多核心處理器;
104 ~程序碼儲(chǔ)存裝置；106 ~隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；
108 ~操作系統(tǒng)程序碼;202 ~中斷計(jì)數(shù)；
204 ~等待時(shí)間信息；206 ~每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息; 208 ~危急標(biāo)志；210 ~歷來(lái)等待時(shí)間信息; 212~當(dāng)下估算的等待時(shí)間;
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種多核心裝置，包括: 一多核心處理器，包括多個(gè)中央處理單元； 一隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，耦接該多核心處理器，在該多核心處理器操作下儲(chǔ)存一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)；以及 一程序碼儲(chǔ)存裝置，儲(chǔ)存操作系統(tǒng)程序碼，在該多核心處理器執(zhí)行下運(yùn)作一操作系統(tǒng)調(diào)度器，于上述該多個(gè)中央處理單元之間實(shí)施線程負(fù)載平衡， 其中: 該線程負(fù)載平衡是基于該線程的線程效能危急狀況而實(shí)施，上述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)做判定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心裝置，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)包括一等待時(shí)間，標(biāo)示該線程切換成一執(zhí)行中狀態(tài)前于一可執(zhí)行隊(duì)列的等待時(shí)間，上述線程效能危急狀況是基于該線程上述等待時(shí)間作估算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多核心裝置，其中: 該線程效能相關(guān)參數(shù)還包括歷來(lái)等待時(shí)間信息； 該線程一當(dāng)下估算的等待時(shí)間是與一等待時(shí)間評(píng)斷值作比較，以評(píng)估該線程的線程效能危急狀況是否確為危急；并且 該等待時(shí)間評(píng)斷值是基于上述歷來(lái)等待時(shí)間信息以及該當(dāng)下估算的等待時(shí)間而設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心裝置，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)包括一每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)，標(biāo)示該線程于一執(zhí)行中狀態(tài)的執(zhí)行速度，且該線程的線程效能危急狀況是基于該線程的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)而估笪
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多核心裝置，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)還包括歷來(lái)每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息； 該線程一當(dāng)下估算的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)是與一每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)評(píng)斷值作比較，以評(píng)估該線程的線程效能危急狀況是否確為危急；并且， 該每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)評(píng)斷值是基于上述歷來(lái)每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息以及該當(dāng)下估算的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)而設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心裝置，其中: 該線程效能危急狀況確為危急時(shí)，上述該多個(gè)中央處理單元之一自一節(jié)能模式喚醒以執(zhí)行該線程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多核心裝置，其中: 該線程效能危急狀況確為危急時(shí)，執(zhí)行該線程的該中央處理單元的處理器頻率依據(jù)動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)機(jī)制而提升。
8.一種多核心裝置的多線程調(diào)度方法，包括: 記錄一線程的線程效能相關(guān)參數(shù)；以及 于該多核心裝置的一多核心處理器的多個(gè)中央處理單元間實(shí)施線程負(fù)載平衡， 其中，上述線程負(fù)載平衡是根據(jù)該線程的一線程效能危急狀況而操作，且上述線程效能危急狀況是基于上述線程效能相關(guān)參數(shù)而評(píng)斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多線程調(diào)度方法，其中:上述線程效能相關(guān)參數(shù)包括一等待時(shí)間，標(biāo)示該線程切換成一執(zhí)行中狀態(tài)前于一可執(zhí)行隊(duì)列的等待時(shí)間，且上述線程效能危急狀況是基于該線程的等待時(shí)間而評(píng)斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多線程調(diào)度方法，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)還包括歷來(lái)等待時(shí)間信息； 該線程一當(dāng)下估算的等待時(shí)間是與一等待時(shí)間評(píng)斷值作比較，以評(píng)估該線程的線程效能危急狀況是否確為危急；并且 該等待時(shí)間評(píng)斷值是基于上述歷來(lái)等待時(shí)間信息以及該當(dāng)下估算的等待時(shí)間而設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多線程調(diào)度方法，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)包括一每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)，標(biāo)示該線程于一執(zhí)行中狀態(tài)的執(zhí)行速度，且該線程的線程效能危急狀況是基于該線程的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)而估算.
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多線程調(diào)度方法，其中: 上述線程效能相關(guān)參數(shù)還包括歷來(lái)每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息； 該線程一當(dāng)下估算的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)是與一每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)評(píng)斷值作比較，以評(píng)估該線程的線程效能危急狀況是否確為危急；并且， 該每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)評(píng)斷值是基于上述歷來(lái)每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)信息以及該當(dāng)下估算的每秒百萬(wàn)指令數(shù)/時(shí)鐘數(shù)而設(shè)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多線程調(diào)度方法，其中: 該線程效能危急狀況確為危急時(shí)，上述該多個(gè)中央處理單元之一自一節(jié)能模式喚醒以執(zhí)行該線程。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多線程調(diào)度方法，其中: 該線程效能危急狀況確為危急時(shí)，執(zhí)行該線程的該中央處理單元的處理器頻率依據(jù)動(dòng)態(tài)電壓與頻率調(diào)節(jié)機(jī)制而提升。
【文檔編號(hào)】G06F9/50GK103677997SQ201310394020
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月21日
【發(fā)明者】張文彥, 吳志聰, 賴清宗 申請(qǐng)人:宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司