多核多線程處理器上任務調度技術研究.pdf

1、論文著重于多核多線程處理器上的任務調度相關的研究。首先是從理論角度提出了3種與基于復制的任務調度相關的算法，這3種算法都表現(xiàn)出了較好性能。然后結合一種實際的多核多線程處理器(網(wǎng)絡處理器IXP)展開了對任務調度實例化研究，并且運用地址轉換和迭代編譯等技術構建了新型統(tǒng)一網(wǎng)絡編程環(huán)境，又結合實際網(wǎng)絡應用提出了吞吐量與延遲相結合的網(wǎng)絡任務調度算法。本文主要貢獻如下： 提出了滿足通信限制的基于復制的優(yōu)化fork-join調度算法TDC_F

2、J，TDC_FJ利用基于復制的forkIjoin最優(yōu)化調度結果來對fork_join任務圖進行調度，并且在調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算法在調度時力求減少需要的處理器數(shù)目，盡量調度任務到已占用處理器上，在保證性能的同時減少處理器的消耗量。 給出針對普通任務圖帶通信限制的基于復制調度算法TDMSCI。該算法把普通任務圖轉換為ioin與fork等基本形狀，然后運用對j

3、oin圖與。fork圖的優(yōu)化調度研究結果對這些基本形狀進行任務調度。相對于傳統(tǒng)任務調度中找關鍵路徑或者計算權值逐步調度的方式，TDMSCL算法把調度過程轉變?yōu)榘凑胀負湫蛄兄鸩角髢?yōu)的過程。算法力求保證每個節(jié)點的最早開始時間，通過這種調度方式獲得整個任務的優(yōu)化調度結果。合并過程采用貪婪策略力求在較小時間開銷內提高合并的耦合度，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調度算法進行了對比測試，結果顯示TD

4、MSCL在算法時間復雜度處理器消耗與調度長度上有性能優(yōu)勢。 提出了一種新的冗余任務消除算法RTE解決了基于復制的任務調度生成的冗余任務問題。大多數(shù)基于復制的算法調度后的任務存在部分冗余。這種冗余的任務會導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制的任務調度算法的效能，具有很好的通用性。任何一種基于復制的調度算法都可以和它結合使用。測試表明該算法可以使已有的基于復制的調度算法都不同程度的獲得效能提升。

5、 針對異構多核處理器IXP構建編譯器Shangri-la的統(tǒng)一編譯后端框架。采用地址轉換方法來解決異構內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雜的網(wǎng)絡處理器結構特征，使得網(wǎng)絡程序編寫和傳統(tǒng)模式的程序編寫一樣簡單方便。 提出針對網(wǎng)絡應用特性的任務調度算法LTTS。網(wǎng)絡程序不同于普通程