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)合一種實際的多核多線程處理器(網(wǎng)絡(luò)處理器IXP)展開了對任務(wù)調(diào)度實例化研究，并且運用地址轉(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)果來對fork_join任務(wù)圖進行調(diào)度，并且在調(diào)度過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被兩個通信事件占用。TDC_FJ算法在調(diào)度時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，在保證性能的同時減少處理器的消耗量。 給出針對普通任務(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，然后運用對j

3、oin圖與。fork圖的優(yōu)化調(diào)度研究結(jié)果對這些基本形狀進行任務(wù)調(diào)度。相對于傳統(tǒng)任務(wù)調(diào)度中找關(guān)鍵路徑或者計算權(quán)值逐步調(diào)度的方式，TDMSCL算法把調(diào)度過程轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑胀負(fù)湫蛄兄鸩角髢?yōu)的過程。算法力求保證每個節(jié)點的最早開始時間，通過這種調(diào)度方式獲得整個任務(wù)的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果。合并過程采用貪婪策略力求在較小時間開銷內(nèi)提高合并的耦合度，并且考慮了通信信道的獨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的任務(wù)調(diào)度算法進行了對比測試，結(jié)果顯示TD

4、MSCL在算法時間復(fù)雜度處理器消耗與調(diào)度長度上有性能優(yōu)勢。 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)會導(dǎo)致處理器計算資源的浪費。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)換方法來解決異構(gòu)內(nèi)核使用不同尋址方式的指針共享問題。提出了收斂的迭代編譯框架來控制最終代碼生成大小。這些技術(shù)的運用使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)程序編寫和傳統(tǒng)模式的程序編寫一樣簡單方便。 提出針對網(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