异构多核处理器的任务调度分配问题及算法研究

发布时间：2020-04-17 00:08

【摘要】：在集成电路工艺技术发展的驱动下,异构多核处理器的性能在成倍的增加,但原来系统级的一些问题被引入到处理器内部,任务的调度分配就是问题之一。对于多核CPU,优化操作系统任务调度算法是保证效率的关键。多核处理器包括异构多核处理器和同构多核处理器。相对于同构多核处理器,异构多核处理器的性能问题会更加凸显,它的任务调度分配会更加复杂。多核处理器的任务分配问题的研究还未成熟,不同的学者也在通过不同的途径进行研究。本文对异构多核处理器的任务调度算法进行了研究与改进,并与静态的任务分配算法和轮转法进行了比较。本文的算法主要分两个步骤:一、先根据线程间的通信频繁程度对线程进行分配;二、根据先分配的线程的执行情况来决定与其有相似指令比例的线程的分配。将任务分配到处理器核上会出现两种类型的开销:执行任务的开销以及处理器核间的通信开销。本文算法的第一步就是为了解决处理器核间的通信开销,因为同一进程的线程间共享同一地址空间,不同进程间的线程的地址空间是相互独立的。对于异构多核处理器来说,核间的通信通常采用信箱通信机制,如果能让通信频繁的线程尽量分配到同一处理器核,这就可以降低通信的开销。本文第二步是为了更好的提高核的利用率。本文使用M5全系统仿真器,对本文改进的算法和轮转法、静态的任务调度算法进行了测试。本文的异构核结构是5Alpha21164和3Alpha21264,使用了SPEC2000基准测试套件它们中有5个是整型(gcc,gzip,bzip2,parser,crafty),7个是浮点(equake,galgel,lucas,wupwise,mgrid,swim,mmp)。本文的性能评估指标是用整个程序的指令数量与其执行时间的比。通过测试,本文的算法比轮转法的性能提高了3.4%。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP332

【引证文献】