多核多線程處理器上任務(wù)調(diào)度技術(shù)研究.pdf

1、論文著重于多核多線程處理器上的任務(wù)調(diào)度相關(guān)的研究。首先是從理論角度提出了3種與基于復(fù)制的任務(wù)調(diào)度相關(guān)的算法，這3種算法都表現(xiàn)出了較好性能。然后結(jié)合一種實(shí)際的多核多線程處理器(網(wǎng)絡(luò)處理器IXP)展開(kāi)了對(duì)任務(wù)調(diào)度實(shí)例化研究，并且運(yùn)用地址轉(zhuǎn)換和迭代編譯等技術(shù)構(gòu)建了新型統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)編程環(huán)境，又結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提出了吞吐量與延遲相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)調(diào)度算法。本文主要貢獻(xiàn)如下： 提出了滿足通信限制的基于復(fù)制的優(yōu)化fork-join調(diào)度算法TDC_F

2、J，TDC_FJ利用基于復(fù)制的forkIjoin最優(yōu)化調(diào)度結(jié)果來(lái)對(duì)fork_join任務(wù)圖進(jìn)行調(diào)度，并且在調(diào)度過(guò)程中加入處理器之間的通信限制，也就是一條通信信道不能同時(shí)被兩個(gè)通信事件占用。TDC_FJ算法在調(diào)度時(shí)力求減少需要的處理器數(shù)目，盡量調(diào)度任務(wù)到已占用處理器上，在保證性能的同時(shí)減少處理器的消耗量。 給出針對(duì)普通任務(wù)圖帶通信限制的基于復(fù)制調(diào)度算法TDMSCI。該算法把普通任務(wù)圖轉(zhuǎn)換為ioin與fork等基本形狀，然后運(yùn)用對(duì)j

3、oin圖與。fork圖的優(yōu)化調(diào)度研究結(jié)果對(duì)這些基本形狀進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。相對(duì)于傳統(tǒng)任務(wù)調(diào)度中找關(guān)鍵路徑或者計(jì)算權(quán)值逐步調(diào)度的方式，TDMSCL算法把調(diào)度過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑胀負(fù)湫蛄兄鸩角髢?yōu)的過(guò)程。算法力求保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最早開(kāi)始時(shí)間，通過(guò)這種調(diào)度方式獲得整個(gè)任務(wù)的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果。合并過(guò)程采用貪婪策略力求在較小時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)內(nèi)提高合并的耦合度，并且考慮了通信信道的獨(dú)占性制止了同一通信信道的通信重疊。最后與其他幾種常見(jiàn)的任務(wù)調(diào)度算法進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果顯示TD

4、MSCL在算法時(shí)間復(fù)雜度處理器消耗與調(diào)度長(zhǎng)度上有性能優(yōu)勢(shì)。 提出了一種新的冗余任務(wù)消除算法RTE解決了基于復(fù)制的任務(wù)調(diào)度生成的冗余任務(wù)問(wèn)題。大多數(shù)基于復(fù)制的算法調(diào)度后的任務(wù)存在部分冗余。這種冗余的任務(wù)會(huì)導(dǎo)致處理器計(jì)算資源的浪費(fèi)。RTE可以作為一種輔助手段用于提高已有基于復(fù)制的任務(wù)調(diào)度算法的效能，具有很好的通用性。任何一種基于復(fù)制的調(diào)度算法都可以和它結(jié)合使用。測(cè)試表明該算法可以使已有的基于復(fù)制的調(diào)度算法都不同程度的獲得效能提升。

5、 針對(duì)異構(gòu)多核處理器IXP構(gòu)建編譯器Shangri-la的統(tǒng)一編譯后端框架。采用地址轉(zhuǎn)換方法來(lái)解決異構(gòu)內(nèi)核使用不同尋址方式的指針共享問(wèn)題。提出了收斂的迭代編譯框架來(lái)控制最終代碼生成大小。這些技術(shù)的運(yùn)用使Shangfi-la很好整合了兩種不同處理器核的編譯工作。這種統(tǒng)一的編譯平臺(tái)掩蓋了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)處理器結(jié)構(gòu)特征，使得網(wǎng)絡(luò)程序編寫(xiě)和傳統(tǒng)模式的程序編寫(xiě)一樣簡(jiǎn)單方便。 提出針對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特性的任務(wù)調(diào)度算法LTTS。網(wǎng)絡(luò)程序不同于普通程