面向嵌入式異構多核體系的軟硬件協(xié)同任務調(diào)度方法.pdf

1、半導體技術的發(fā)展使得基于IP核的SoC系統(tǒng)在嵌入式領域得到了廣泛應用。其中主從關系架構的異構多核系統(tǒng)，是擁有用于任務控制的通用處理器核和面向應用定制的專用處理器核。 異構多核嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)，一般運行在通用處理核上，而計算量大的部分運行在專用處理器核上。現(xiàn)有軟件系統(tǒng)對異構多核的支持，主要是用驅(qū)動程序，或一組系統(tǒng)調(diào)用把輔助核抽象成可以被應用程序直接使用的接口，應用程序一般直接編程以使用輔助核。這種方法在系統(tǒng)中運行單個應用程序

2、的時候能獲得很好的效果，并不適用于多個應用程序同時運行的情況。 本文認為可以從軟硬件協(xié)同的角度，探索在該體系下的操作系統(tǒng)任務調(diào)度方法，調(diào)度系統(tǒng)的部分功能由硬件協(xié)同完成。 本文將輔助核任務分成預處理，任務運行以及后續(xù)處理三個階段。預處理階段生成輔助核可以運行的執(zhí)行環(huán)境，包括代碼和數(shù)據(jù)；任務運行階段則是任務在輔助核上的運行過程；后續(xù)處理則是任務運行完成的后續(xù)處理工作。第二階段運行在輔助核上，而預處理和后續(xù)處理階段運行在主核進

3、程上，管理著輔助核任務的創(chuàng)建和銷毀，由操作系統(tǒng)的調(diào)度器進行調(diào)度。 本文設計的硬件調(diào)度器完成第二階段輔助核任務的調(diào)度管理。這是一個支持先來先服務和動態(tài)優(yōu)先級兩種調(diào)度策略的IP核，可以按不同的調(diào)度策略調(diào)度輔助核任務在輔助核上運行。 通過本文設計的軟硬件協(xié)同任務調(diào)度方法，測試可知輔助核計算任務吞吐量提高了8.1﹪，用于輔助核任務調(diào)度的時間減少了7.8﹪。 總之，本文設計的軟硬件協(xié)同任務調(diào)度方法，通過設計硬件調(diào)度器，配合