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

1、半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使得基于IP核的SoC系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中主從關(guān)系架構(gòu)的異構(gòu)多核系統(tǒng)，是擁有用于任務(wù)控制的通用處理器核和面向應(yīng)用定制的專用處理器核。 異構(gòu)多核嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)，一般運(yùn)行在通用處理核上，而計算量大的部分運(yùn)行在專用處理器核上?，F(xiàn)有軟件系統(tǒng)對異構(gòu)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(yīng)用程序直接使用的接口，應(yīng)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(yùn)行單個應(yīng)用程序

2、的時候能獲得很好的效果，并不適用于多個應(yīng)用程序同時運(yùn)行的情況。 本文認(rèn)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(wù)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(wù)分成預(yù)處理，任務(wù)運(yùn)行以及后續(xù)處理三個階段。預(yù)處理階段生成輔助核可以運(yùn)行的執(zhí)行環(huán)境，包括代碼和數(shù)據(jù)；任務(wù)運(yùn)行階段則是任務(wù)在輔助核上的運(yùn)行過程；后續(xù)處理則是任務(wù)運(yùn)行完成的后續(xù)處理工作。第二階段運(yùn)行在輔助核上，而預(yù)處理和后續(xù)處理階段運(yùn)行在主核進(jìn)

3、程上，管理著輔助核任務(wù)的創(chuàng)建和銷毀，由操作系統(tǒng)的調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度。 本文設(shè)計的硬件調(diào)度器完成第二階段輔助核任務(wù)的調(diào)度管理。這是一個支持先來先服務(wù)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(wù)在輔助核上運(yùn)行。 通過本文設(shè)計的軟硬件協(xié)同任務(wù)調(diào)度方法，測試可知輔助核計算任務(wù)吞吐量提高了8.1﹪，用于輔助核任務(wù)調(diào)度的時間減少了7.8﹪。 總之，本文設(shè)計的軟硬件協(xié)同任務(wù)調(diào)度方法，通過設(shè)計硬件調(diào)度器，配合