CN101261591A

CN101261591A - 多核dsp系统中自适应的任务调度方法

Info

Publication number: CN101261591A
Application number: CNA2008100367161A
Authority: CN
Inventors: 缪春波
Original assignee: AVONACO COMMUNICATION SYSTEMS (SUZHOU) Co Ltd
Current assignee: AVONACO COMMUNICATION SYSTEMS (SUZHOU) Co Ltd
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明涉及一种多核DSP系统中的任务调度方法。在多核DSP系统的共享内存中建立一个共享任务池，把任务输入到任务池中，先将任务分类为时间相关和时间不相关两种，再将每一项任务编号，时间相关的任务具有相同的编号，时间不相关的任务单独编号，并将每项不同编号的任务的初始状态设置为非锁定状态；每个空闲从核的任务获取装置向共享任务池进行查询，获取任务后进行任务的处理。本发明改变了传统的多核DSP系统用主核来分配任务的技术方案，采用从核主动地在自己空闲的时候去获取任务的方法，可以有效地降低对先验知识的可靠性要求，实现多核系统的负载均衡。

Description

多核DSP系统中自适应的任务调度方法

技术领域

本发明涉及一种多核DSP系统中的任务调度方法。

背景技术

多核DSP系统相对于单核DSP系统，它面临的一个新的问题是如何将多媒体处理任务(以下简称任务)合理地在各个核上进行分配。其中多媒体处理任务包括对多媒体进行编码、解码、去噪、增强、识别等一系列的操作。传统的解决方案是：将多核系统中的一个核设置为主核(它同时也可以是从核)，其他的核设置为从核。由主核负责接收任务，并负责对任务进行分配，指挥、通知其他从核进行任务处理。为了有效地利用DSP运算资源，在这种方案中，主核必须得到一系列的先验知识，比如从核的运算能力，每个任务占用的运算量。同时，主核必须实时监控每个从核的剩余运算能力，以便给从核分配合适的任务。

传统的解决方案，符合通常的逻辑，条理清楚，比较简单。当每个任务所需的运算资源相对比较固定时，这种方法是比较适用的。比如在传统的语音信号处理过程中，尤其是语音信号的编解码处理，每种处理所需要的运算量是固定的。所以很容易根据任务的情况进行从核的任务分配，即将每个任务需要的运算量和每个从核的运算能力比较，总是可以简单的先验知道每个从核的任务处理能力的。

然而随着多媒体处理技术的发展，尤其是视频信号处理的不断发展，并在DSP中不断地得到应用，每个任务的运算量变化非常大，所以所获得先验知识往往是不可靠的。使用这种不可靠的先验知识进行任务管理，要么造成DSP系统资源的浪费，要么导致任务无法正常执行。为了得到相对可靠的每种任务的运算量，必须进行大量的试验，从而加大了开发周期。

同时，这种传统的解决方案，每个从核的负载总是不均衡的。这是因为一旦某个任务被主核分配到某个从核时，主核就不再重新对它进行调度了。另外，传统的方法，依然把一个多核DSP系统中各个核当作一个独立的个体来看待，没有利用在一个系统中，各个核之间的高速互联，共享内存等优势。所以，为了充分利用多核DSP系统的系统资源，实现各核之间的负载均衡，必须对现有的任务调度方式加以改进。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种能有效降低多核DSP系统对先验知识的可靠性要求，提高其负载均衡能力的自适应的任务管理方法。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案是采取如下的步骤实现多核DSP系统中自适应的任务调度：

A、在多核DSP系统的共享内存中建立一个共享任务池，所述的任务池为将任务按时间排序的单向任务链表；

B、向链表的尾部添加表项，将任务输入到任务池中；

C、对任务池中的任务进行分类、编号和状态设置处理，所述的分类处理是将任务分类为时间相关和时间不相关两种；所述的编号处理是将每一项任务编号，时间相关的任务具有相同的编号，时间不相关的任务单独编号；所述的状态设置处理为将每项不同编号的任务的初始状态设置为非锁定状态；

D、每个空闲从核的任务获取装置向共享任务池进行查询；

E、对任务池中的任务按两种不同的分类分别进行操作：

①任务是时间不相关的，则直接获取任务，进行当前任务的处理；

②任务是时间相关的，则获取任务的编号查询任务状态，若为非锁定状态则将当前任务先锁定，再获取任务，进行任务的处理，任务处理完成后对任务进行解锁；若为锁定状态，则跳转到步骤D。

所述的获取任务的方式为直接将任务从任务链表中删除。

由于所有从核只有在处理完当前的任务之后，才继续从共享任务池中获取新的任务，同时，所获取的任务总是那些没有被锁定的，因此，任务池中的任务总是被最空闲的核进行处理，从而自动地实现了各个核之间的负载均衡，只要任务池中的任务总量不超过所有从核的处理能力总和，任务总是可以被实时地处理完成的。

本发明改变了传统的多核DSP系统用主核来分配任务的技术方案，采用从核主动地在自己空闲的时候去获取任务的方法，它实现了将系统不再孤立地看待成为一个多核系统中的每个单独的核的组合，而是将它们看作一个整体，利用它们共享的系统内存和高速互联进行设计。采用该方法，系统可以有效地降低对先验知识的可靠性要求，实现多核系统的负载均衡。

附图说明

图1是本发明实施例任务输入到任务池的工作流程图；

图2是本发明实施例从核的任务获取装置向任务池获取任务的工作流程图；

图3是本发明实施例从核处理任务装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：

多核DSP系统在接受到新的任务后，将所有任务输入到共享任务池中，所述的任务为对各种多媒体进行处理，如对音视频进行编、解码操作，对图像进行增强，对语音进行去噪处理，对语音进行识别等。

本实施例采用在多核DSP系统的共享内存中创建一个共享任务池，用于缓存外界输入的所有任务，并可以被所有从核同时访问。任务池是按照时间排序的任务单向链表，向任务池中加入任务的方式为向任务链表的尾部添加表项。

参见附图1，它是本实施例的任务池的工作流程图。任务池对输入的新任务进行分类、编号和状态设置处理。

分类：将任务分成时间相关和不相关两类，若这个任务的下一个时间段的处理必须依赖上一次处理的结果则被分类为“时间相关”的，这类任务多是对一个语音流或者视频流的连续处理，比如采用了实践预测方法的编辑码操作，增强等；如果任务在处理上不依赖于任何上一次的操作，则这个任务被分类为“时间不相关”的，比如一次识别操作。

编号：时间相关的任务具有相同的编号，时间不相关的任务单独编号。编号具有唯一性。编号可以是顺序的，也可以是不顺序的。编号可以回收重复利用。

状态设置：每项不同编号的任务的初始状态设置为非锁定状态，时间相关的相同编号的任务的非初始状态设置为锁定状态。

参见附图2，它是本实施例从核向任务池获取任务的工作流程图；位于各个核上的任务获取装置总是在当前从核空闲的时候被执行，它不断的轮询任务池。如果有任务在任务池中，它首先查询任务的分类，如果是时间不相关的，则直接获取任务，获取任务的方式为将任务从任务链表中删除。如果是时间相关的，则获得任务号，并检查当前任务状态是否被锁定，如果没有被锁定，则首先锁定任务，然后获取任务。如果任务是已经被锁定的，则继续向任务池的尾部查询，直到查询到时间不相关的或者时间相关但未被锁定的任务。如果遇到任务池尾，则继续返回任务池头部继续查询。

参见附图3，它是本实施例从核处理任务的工作流程图；由各个从核上的任务处理装置负责对获取到的任务进行处理。任务处理完毕后，如果当前的任务是时间相关的，则对任务进行解锁，继续返回到任务获取装置向任务池继续查询。

Claims

1.一种多核DSP系统中自适应的任务调度方法，其特点在于它包括以下步骤：

B、向链表的尾部添加表项，将任务输入到任务池中；

D、每个空闲从核的任务获取装置向共享任务池进行查询；

E、对任务池中的任务按两种不同的分类分别进行操作：

2.根据权利要求1所述的一种多核DSP系统中自适应的任务调度方法，其特点在于：所述的获取任务的方式为直接将任务从任务链表中删除。