CN102999385A

CN102999385A - 计算设备中多处理器协同处理方法

Info

Publication number: CN102999385A
Application number: CN2012104375854A
Authority: CN
Inventors: 王媛媛
Original assignee: Suzhou Yiyuan Hongda Intellectual Property Agency Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: CN102999385B

Abstract

一种在计算设备中多处理器协同处理的方法，其中所述计算设备包括一主处理器、一备用处理器和多个协处理器，所述主处理器、备用处理器和多个协处理器都包括待机模式和工作模式，所述方法包括：响应于任务请求，主处理器从待机模式转换到工作模式；由主处理器处理任务请求，将该任务分解为多个子任务，对每个子任务的工作强度进行量化，将量化结果更新到一任务表中；主处理器根据每一协处理器的工作状态，更新所述任务表以确定多个子任务与多个协处理器之间的对应关系；主处理器根据对列表中的对应关系，将多个子任务分配给多个协处理器进行处理；主处理器从工作模式转换为待机模式。

Description

计算设备中多处理器协同处理方法

技术领域

本发明主要涉及计算机系统，尤其涉及一种在计算设备中多处理器协同处理的方法。

背景技术

当代电子消费产品，正向多核处理器稳步迈进，是近年来计算机技术发展的一大亮点。在计算机应用领域，特别是控制领域，多核技术具有明显的优势，能显著提高系统的可靠性。同时，随着集成电路工艺及片上系统的发展，这使其在工业控制，仪器仪表和家用电器等领域等得到了广泛的应用。

现在，功率管理的改善允许用户在关闭计算机时使计算机进入到待机状态来节约功耗。然而，功率管理的概念已经从一个单一的机械隔离开关显著成长为全球、系统、处理器、性能以及设备状态的复杂系统，这对即使最具有技术智力的用户来说也是项巨大的挑战。相反，类似于个人数字助理、移动电话和机顶盒之类的消费类电子装置的引入不需要用户去了解功率管理是怎样操作这些已经商业化的即时可用的装置。

此外，实时内核通常分为协作式内核和占线式内核。但不管是何种内核，都有一个特定的时钟节拍，时钟节拍是一个周期性的中断，系统在每个时钟节拍到来时，对各个任务的延时做出裁决。时钟节拍越快，任务的定时精度越高，但系统的额外开销就越大，一般来说会给CPU核心带来额外负荷。

尽管功率管理的进步已经能够适当延长适用于移动计算机的电池寿命，但在使计算机如同大多数消费电子产品一样的即时可用方面只有很少的改善。因此，需要适用于计算机几乎立即上电并使计算机系统能可用于用户在他们需要的地方和时间访问他们所需要的信息的方法和系统。

发明内容

本发明提供了一种在计算设备中多处理器协同处理的方法，其中所述计算设备包括一主处理器和多个协处理器，所述主处理器和多个协处理器都包括待机模式和工作模式，所述方法包括：响应于任务请求，主处理器从待机模式转换到工作模式；由主处理器处理任务请求，将该任务分解为多个子任务，对每个子任务的工作强度进行量化，将量化结果更新到一任务表中；主处理器根据每一协处理器的工作状态，更新所述任务表以确定多个子任务与多个协处理器之间的对应关系；主处理器根据对列表中的对应关系，将多个子任务分配给多个协处理器进行处理；主处理器从工作模式转换为待机模式。

优选地，其中，所述计算设备还包括一备用处理器，所述备用处理器包括待机模式和工作模式，所述备用处理器定时轮询所述主处理器，如果发现所述主处理器发生故障，则由所述备用处理器替代所述主处理器继续进行工作。

优选地，在步骤S4中，响应于主处理器分配的多个子任务，多个协处理器从待机模式转换到工作模式。多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，从工作模式转换到待机模式。

优选地，多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，将处理结果反馈给主处理器。主处理器接收到多个协处理器的处理结果反馈后，将处理结果更新到所述任务表中。

优选地，主处理器定时轮询多个协处理器，当发现多个协处理器中的任意一个出现故障时，将分配给出现故障的协处理器的并且未完成的子任务重新分配给其它协处理器进行处理。

优选地，主处理器定时轮询多个协处理器之前，自动从待机模式转换到工作模式。主处理器没有发现出现故障的协处理器或重新分配子任务后，自动从工作模式转换到待机模式。

优选地，在步骤S2中，设置多个子任务的优先级，并根据优先级更新所述任务表中的优先级信息。在步骤S4中，多个协处理器响应于收到多个子任务，中断当前任务，并根据所收到的所有子任务的优先级更新处理顺序，再按照优先级先后进行任务处理或恢复所述中断。

附图说明

图1是本发明中计算设备的基本结构框图。

图2是本发明优选实施例中多处理器协同处理的流程图。

具体实施方式

以下参考图1，论述本发明优选实施例。适用于实施本发明的一个示例性计算设备包括：一个主处理器，一个备用处理器，和多个协处理器，促进各个处理器相互通信的总线，当然还具有未示出的输入输出设备、存储器、硬盘、存储器和外部设备。各个输入设备都通过一个串行接口或通过其它接口，例如，一个并行端口、游戏端口、红外或无线连接、通用串行总线或者其它外围设备连接与辅助计算设备相连接。显示器可以是任何一类公知的显示器形式，例如，一个或多个LED，一个两行的字母数字显示器。一种单色显示器，或者一个彩色显示器。显示器也可以包括以上所讨论的任何形式显示器的组合，例如，一个或多个LED可结合多行显示器一起使用。本领域中的熟练技术人士都会意识到，显示器可以是非视觉输出设备，例如，一组扬声器或者一组双耳式耳机。正如本文所参考的，一个辅助显示器可以任何视觉、音频或者触觉表示。另外，计算设备的任何输出设备都可以用作为显示器，或者与显示器相结合。

根据本发明的一个方面，计算设备具有一个主处理器、一个备用处理器和多个协处理器，虽然图1中仅示出两个协处理器，但本领域技术人员知道可以包括有多个协处理器。该主处理器通过一个总线结构与随机存取存储器相连接。主处理器可以是包括通用中央处理单元的任何类型的处理单元。RAM可以包含数据和适于承载的程序模块，例如，一个操作系统，应用程序和输入/输出例程。主处理器可以立即访问和/或现在操作数据和/或程序模块。总线结构可以是几种类型的总线结构中的任何一种，包括一个存储器总线或存储控制器、一个外围总线，和一个使用多种总线结构中的任何一种结构的局部总线。举例来说，但并不限制于，这类结构包括工业标准架构总线、微通道结构总线、增强ISA、视频电子标准协会局部总线，以及外围元件互连总线。

图2是本发明优选实施例的流程图。根据本发明一种在计算设备中多处理器协同处理的方法，其中所述计算设备包括一主处理器和多个协处理器，所述主处理器和多个协处理器都包括待机模式和工作模式，所述方法包括：S1，响应于任务请求，主处理器从待机模式转换到工作模式；S2，由主处理器处理任务请求，将该任务分解为多个子任务，对每个子任务的工作强度进行量化，将量化结果更新到一任务表中；S3，主处理器根据每一协处理器的工作状态，更新所述任务表以确定多个子任务与多个协处理器之间的对应关系；S4，主处理器根据对列表中的对应关系，将多个子任务分配给多个协处理器进行处理；S5，主处理器从工作模式转换为待机模式。其中，所述计算设备还包括一备用处理器，所述备用处理器包括待机模式和工作模式，所述备用处理器定时轮询所述主处理器，如果发现所述主处理器发生故障，则由所述备用处理器替代所述主处理器继续进行工作。其中主处理器根据每个子任务的工作强度进行量化包括：计算每个子任务需要占用的资源、处理时长等等，任务表可设置于计算设备的存储器中，或利用数据库或文件管理工具等多种方式实现。任务表包括任务、子任务、量化结果、任务优先级、子任务优先级、是否处理完成等内容；其中多个子任务与多个协处理器的对应关系可以是一对一的也可以是多对一的。

其中，响应于任务请求可包括通过外围设备提交的各种任务，也可能是通过网络提交的各种任务，或者是计算设备自身运行所需要的各种任务。其中，在步骤S4中，响应于主处理器分配的多个子任务，多个协处理器从待机模式转换到工作模式。多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，从工作模式转换到待机模式。多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，将处理结果反馈给主处理器。主处理器接收到多个协处理器的处理结果反馈后，将处理结果更新到所述任务表中。

主处理设计有定时轮训功能，定时轮询多个协处理器，当发现多个协处理器中的任意一个出现故障时，将分配给出现故障的协处理器的并且未完成的子任务重新分配给其它协处理器进行处理。主处理器定时轮询多个协处理器之前，自动从待机模式转换到工作模式。主处理器没有发现出现故障的协处理器或重新分配子任务后，自动从工作模式转换到待机模式。其中主处理器定时轮询多个协处理器包括，所述主处理器定时轮询所述多个协处理器可以采用多种方式，例如定时向所述多个协处理器发出请求信号，如果在预定期间内没有从特定协处理器接收到事先约定的响应，则判定该协处理器发生了故障。或者主处理器定时查看所述多个协处理器日志，如果发现特定协处理器存在故障日志或在预先设定的期间内没有日志更新，则判定该协处理器发生了故障。其中所述日志可设置于计算设备的存储器中，或利用数据库或文件管理工具等多种方式实现。日志包括时间信息、任务信息、任务完成情况信息、中断信息、恢复中断信息、故障信息等内容。其中多个协处理器根据处理动作定期更新日志。

在步骤S2中，设置多个子任务的优先级，并根据优先级更新所述任务表中的优先级信息。在步骤S4中，多个协处理器响应于收到多个子任务，中断当前任务，并根据所收到的所有子任务的优先级更新处理顺序，再按照优先级先后进行任务处理或恢复所述中断。具体地，在步骤S2中，主处理器根据全面分析任务，考虑任务类型、任务量、任务所需要的资源等等因素，将所述任务分解为多个子任务，所述多个子任务可以单独执行，同时根据所述任务的重要性和紧迫性设置所述多个子任务的优先级。当主处理器将所述多个子任务分配给所述多个协处理器后，所述多个协处理器首先终端正在执行的子任务，然后将新接收到的子任务与之前接收到的子任务按照优先级顺序重新排队。如果新接收到的子任务优先权最高，则开始执行新接收到的子任务；如果被中断的子任务优先权最高，则恢复中断，继续执行被中断的子任务。

由所述计算设备中的备用处理器定时轮询所述主处理器，如果发现所述主处理器发生故障，则由所述备用处理器替代所述主处理器工作。其中所述备用处理器定时轮询所述主处理器可以采用多种方式，例如定时向所述主处理器发出请求信号，如果在预定期间内没有从主处理器接收到事先约定的响应，则判定主处理器发生了故障。或者备用处理器定时查看所述主处理器日志，如果发现存在故障日志或在预先设定的期间内没有日志更新，则判定主处理器发生了故障。其中所述日志可设置于计算设备的存储器中，或利用数据库或文件管理工具等多种方式实现。日志包括时间信息、任务信息、任务完成情况信息、中断信息、恢复中断信息、故障信息等内容。其中主处理器根据处理动作定期更新日志。

在本发明容许各种改进和替代结构的同时，附图中已经示出了本发明的某些说明的实施例并且已经详细进行了描述。但是，应该意识到，这并不是试图将本发明限制于指定的形式或所披露的形式，而恰恰相反，本发明覆盖所有的改进和替代以及各种合并和组合，并且所有等效方案都在本发明的精神和范围之内。

Claims

1.一种在计算设备中多处理器协同处理的方法，其中所述计算设备包括一主处理器和多个协处理器，所述主处理器和多个协处理器都包括待机模式和工作模式，所述方法包括：

S1，响应于所述任务请求，主处理器从待机模式转换到工作模式；

S2，由主处理器处理任务请求，将该任务分解为多个子任务，对每个子任务的工作强度进行量化，将量化结果更新到一任务表中；

S3，主处理器根据每一协处理器的工作状态，更新所述任务表以确定多个子任务与多个协处理器之间的对应关系；

S4，主处理器根据对列表中的对应关系，将多个子任务分配给多个协处理器进行处理；

S5，主处理器从工作模式转换为待机模式。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

其中，所述计算设备还包括一备用处理器，所述备用处理器包括待机模式和工作模式，所述备用处理器定时轮询所述主处理器，如果发现所述主处理器发生故障，则由所述备用处理器替代所述主处理器继续进行工作。

3.根据权利要求1-2中任意权利要求所述的方法，还包括：

在步骤S4中，响应于主处理器分配的多个子任务，多个协处理器从待机模式转换到工作模式。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，从工作模式转换到待机模式。

5.根据权利要求1-2所述的方法，还包括：

多个协处理器中的每一个完成主处理器分配的子任务后，将处理结果反馈给主处理器。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

主处理器接收到多个协处理器的处理结果反馈后，将处理结果更新到所述任务表中。

7.根据权利要求1-2所述的方法，还包括：

主处理器定时轮询多个协处理器，当发现多个协处理器中的任意一个出现故障时，将分配给出现故障的协处理器的并且未完成的子任务重新分配给其它协处理器进行处理。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

主处理器定时轮询多个协处理器之前，自动从待机模式转换到工作模式。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

主处理器没有发现出现故障的协处理器或重新分配子任务后，自动从工作模式转换到待机模式。

10.根据权利要求1-2所述的方法，还包括：

在步骤S2中，设置多个子任务的优先级，并根据优先级更新所述任务表中的优先级信息。