CN116708332A - 资源调度方法、装置及云化基站 - Google Patents

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王晴天
刘海涛
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Abstract

本公开提供了一种资源调度方法、装置及云化基站，涉及通信技术领域，所述方法包括：创建缓存资源池；向应用发送所述缓存资源池的地址，以便所述应用将执行计算任务所需的第一数据存入所述缓存资源池，所述计算任务由通用处理器卸载到硬件加速器；利用为所述应用分配的逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令；将所述指令和所述第一数据加入队列，以供所述硬件加速器从所述队列通过调用所述指令和所述第一数据执行所述计算任务。

Description

资源调度方法、装置及云化基站
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其是一种资源调度方法、装置及云化基站。
背景技术
6G云化基站与移动边缘计算(MEC)共平台部署，可以满足6G多种业务对于无线底层基础资源的弹性伸缩需求，实现池化增益。
可以使用容器技术进行面向移动边缘计算平台的大规模集群边缘应用部署。
发明内容
相关技术中，可以利用硬件加速器来卸载容器的计算业务，以节约通用处理器(例如CPU)的计算资源。
发明人注意到，相关技术中硬件加速器的处理速度较低。经过分析，发明人发现，相关技术中硬件加速器从自身的内存中读写数据，然而硬件加速器的运算速度比内存读写速度快，使得硬件加速器需要花费较长时间等待从内存传输的数据或将数据写入内存，从而降低了硬件加速器的处理速度。
为了解决上述问题，本公开实施例提出了如下解决方案。
根据本公开实施例的一方面，提供一种资源调度方法，包括：创建缓存资源池；向应用发送所述缓存资源池的地址，以便所述应用将所述应用的计算任务所需的第一数据存入所述缓存资源池，所述计算任务由通用处理器卸载到硬件加速器；利用为所述应用分配的逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令；将所述指令和所述缓存资源池中的所述第一数据加入队列，以供所述硬件加速器从所述队列通过调用所述指令和所述第一数据执行所述计算任务。
在一些实施例中，利用多个逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令。
在一些实施例中，利用多个逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令包括：利用多个逻辑处理单元中的每个逻辑处理单元，分别基于每个逻辑处理单元对应的子任务需要的子配置文件，生成所述子配置文件对应的子指令，所述计算任务包括所述子任务；将所述子指令和所述子任务需要的第二数据加入子队列，以供所述硬件加速器从所述子队列通过调用所述子指令和所述第二数据执行所述子任务。
在一些实施例中，创建所述缓存资源池包括：接收来自所述应用的第一信息，所述第一信息指示所述缓存资源池的大小和数量；根据所述第一信息创建所述缓存资源池。
在一些实施例中，资源调度方法还包括：在所述计算任务执行后，从所述队列将所述第一数据移至所述缓存资源池。
在一些实施例中，资源调度方法还包括：在不需要所述第一数据的情况下，从所述缓存资源池中清除所述第一数据。
在一些实施例中，所述应用位于容器组中。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种资源调度装置，包括：执行上述任意一个实施例所述的方法的模块。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种资源调度装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行上述任意一个实施例所述的方法。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种云化基站，包括：执行上述任意一个实施例所述的装置。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。
本公开实施例中，通过创建缓存资源池，应用可以将计算任务所需的第一数据存入缓存资源池。利用为应用分配的逻辑处理单元和硬件加速器执行计算任务需要的配置文件，生成配置文件对应的指令。后续通过将指令和缓存资源池中的第一数据加入队列，以供硬件加速器从队列通过调用指令和第一数据执行计算任务。如此，使得硬件加速器能够快速的通过调用队列中的指令和第一数据执行计算任务，提高了硬件加速器的处理速度。
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本公开一些实施例的资源调度方法的流程示意图；
图2是根据本公开一些实施例的AAL-C-APP模型的架构示意图；
图3A是根据本公开一些实施例的逻辑处理单元的基础映射示意图；
图3B是根据本公开又一些实施例的逻辑处理单元的基础映射示意图；
图3C是根据本公开又一些实施例的多个逻辑处理单元的基础映射示意图；
图3D是根据本公开又一些实施例的多个逻辑处理单元的基础映射示意图；
图4是根据本公开另一些实施例的云化基站的架构示意图；
图5是根据本公开另一些实施例的资源调度装置的结构示意图；
图6是根据本公开又一些实施例的资源调度装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是根据本公开一些实施例的资源调度方法的流程示意图。
在步骤102，创建缓存资源池。
例如，可以根据应用的需求创建缓存资源池；又例如，可以根据预设算法创建缓存资源池。在一些实施例中，应用位于容器组中。
在一些实施例中，在步骤102之前，响应于应用的请求，向应用发送为应用分配的逻辑处理单元(LPU)的数量和硬件加速器执行计算任务需要的配置文件。
在步骤104，向应用发送缓存资源池的地址，以便应用将应用的执行计算任务所需的第一数据存入缓存资源池，该计算任务由通用处理器卸载到硬件加速器。
例如，响应于应用的请求，向应用发送缓存资源池的地址。在一些实施例中，还向应用发送缓存资源池的大小。
在步骤106，利用为应用分配的逻辑处理单元，基于硬件加速器执行计算任务需要的配置文件，生成配置文件对应的指令。
例如，响应于应用的请求，执行步骤106。在一些实施例中，该请求中携带配置文件。
在一些实施例中，在对逻辑处理单元进行启动操作后，根据计算任务所需要的配置文件创建计算任务的实例，并对实例进行启动操作。在启动实例后利用逻辑处理单元生成配置文件对应的指令。
在一些实施例中，通过将硬件加速器执行计算任务需要的配置文件输入逻辑处理单元，得到配置文件对应的指令。
在步骤108，将指令和缓存资源池中的第一数据加入队列，以供硬件加速器从队列通过调用指令和第一数据执行计算任务。
作为一些实现方式，硬件加速器上执行计算任务的线程可以调用队列中的指令以获取指令对应的配置文件。另外，硬件加速器上执行计算任务的线程还可以调用队列中的第一数据，从而利用配置文件和第一数据来执行计算任务。
在一些实施例中，在计算任务执行后，从队列将第一数据移至缓存资源池，以便第一数据还可以用于执行其他计算任务，例如其他应用的计算任务。例如，计算任务执行后，应用可以发送计算任务执行完成的指示，响应于该指示，从队列将第一数据移至缓存资源池。
作为一些实现方式，在不需要第一数据的情况下，即确认第一数据不会再被任何计算任务使用后，将第一数据从缓存资源池清除，以便释放第一数据占用的缓存区。在一些实施例中，在将第一数据从缓存资源池清除后，将存储第一数据的缓存区状态标记为可用，以使得新的数据可以存储至该缓存区。
作为一些实现方式，在确定不再需要缓存资源池后，将缓存资源池销毁。
在一些实施例中，在从队列将第一数据移至缓存资源池后，终止并删除实例。
上述实施例中，通过创建缓存资源池，应用可以将计算任务所需的第一数据存入缓存资源池。利用为应用分配的逻辑处理单元和硬件加速器执行计算任务需要的配置文件，生成配置文件对应的指令。后续通过将指令和缓存资源池中的第一数据加入队列，以供硬件加速器从队列通过调用指令和第一数据执行计算任务。如此，使得硬件加速器能够快速的通过调用队列中的指令和第一数据执行计算任务，提高了硬件加速器的处理速度。
在一些实施例中,步骤102通过如下方式来实现。
首先，接收来自应用的第一信息，该第一信息指示缓存资源池的大小和数量。
作为一些实现方式，应用根据计算业务确定缓存资源池的大小和数量。
作为一些实现方式，在6G云化基站中，用户终端(UE)调用MEC平台中的应用，应用根据UE所需执行的计算业务确定缓存资源池的大小和数量。
然后，根据第一信息创建缓存资源池。
上述实施例中，通过由应用确定缓存资源池的大小和数量，避免了缓存资源池过大导致的硬件资源浪费或缓存资源池过小从而降低硬件处理器处理计算任务的速度的情况。
在一些实施例中，利用多个逻辑处理单元，基于硬件加速器执行计算任务需要的配置文件，生成配置文件对应的指令，以提高硬件处理器处理计算任务的速度。例如，利用多个逻辑处理单元处理较大的计算任务，以提高硬件处理器处理较大的计算任务的速度。
作为一些实现方式，应用可以将计算任务分拆成多个子任务。这种情况下，步骤106可以通过如下方式来实现。
首先，利用多个逻辑处理单元中的每个逻辑处理单元，分别基于每个逻辑处理单元对应的子任务需要的子配置文件，生成子配置文件对应的子指令。这里，硬件加速器需要执行的计算任务包括每个逻辑处理单元对应的子任务。
然后，将子指令和子任务需要的第二数据加入子队列，以供硬件加速器从子队列通过调用子指令和第二数据执行子任务。
应理解，多个逻辑处理单元基于多个子任务需要的子配置文件可以生成多个子指令，通过将每个子指令和对应子任务需要的第二数据加入子队列，可以得到多个子队列。硬件加速器从每个子队列通过调用子指令和第二数据可以执行对应的子任务，从而完成整个计算任务。
上述实施例中，通过将计算任务分为多个子任务，利用多个逻辑处理单元并行处理，进一步提高了硬件处理器处理计算任务的速度。
图2是根据本公开一些实施例的AAL-C-APP模型的架构示意图。
作为一些实现方式，在应用和硬件加速器之间设置AAL-C-APP模型，用于抽象出硬件的加速功能以实现应用和硬件加速器的解耦。如图2所示，AAL-C-APP模型的架构包括硬件加速器(Accelerator)、逻辑处理单元(LPU)以及应用(APP)，其中，逻辑处理单元是硬件加速器的计算资源的逻辑表示。加速函数是硬件加速器用于处理计算业务的函数，硬件加速管理器用于硬件加速器生命周期的管理、更新升级，故障处理。
图3A是根据本公开一些实施例的逻辑处理单元的基础映射示意图。如图3A所示，一个应用对应一个计算业务，通过将与计算业务相关的配置文件输入逻辑处理单元，得到执行计算任务的指令队列，通过硬件加速器的驱动可以将该计算业务卸载到硬件加速器上执行。
图3B是根据本公开又一些实施例的逻辑处理单元的基础映射示意图。如图3B所示，一个应用将计算业务拆分成多个子任务，通过将与多个子任务相关的配置文件输入逻辑处理单元，得到执行子任务的多个指令队列，通过硬件加速器的驱动可以将多个子业务卸载到同一个硬件加速器上执行。
图3C是根据本公开又一些实施例的多个逻辑处理单元的基础映射示意图。如图3C所示，将多个应用的计算业务通过将与每个计算业务所需的配置文件输入对应的逻辑处理单元，得到执行计算任务的多个指令队列，通过硬件加速器的驱动卸载到多个硬件加速器上执行。
图3D是根据本公开又一些实施例的多个逻辑处理单元的基础映射示意图。如图3D所示，一个应用将计算业务拆分成多个子任务，通过将与每个个子任务相关的配置文件输入对应的逻辑处理单元，得到对应的执行子任务的指令队列，通过硬件加速器的驱动将多个子任务分别卸载到多个硬件加速器上执行。
图4是根据本公开另一些实施例的云化基站的架构示意图。
作为一些实现方式，如图4所示，云化基站(例如6G云化基站)包括基带处理单元(BBU)、交换机(HUB)及射频处理单元(RRU)，其中基带处理单元包括集中单元和分布单元。6G云化基站与MEC共平台部署，使得来自UE的业务数据能够在MEC平台进行计算，在MEC平台使用容器组(POD)进行面向MEC平台的大规模集群边缘应用部署，应用位于容器组中运行各项服务。来自用户终端(UE)的计算任务在通用处理器和硬件加速器上执行。
根据本公开的另一些实施例，资源调度的方法包括步骤S1至步骤S38中的一个或多个。
下述步骤S1至步骤S38通过服务管理架构(SMO)对AAL-C-AAP进行初始化配置。
在步骤S1，SMO向基础架构管理服务(IMS)发送查询请求，查询云平台的基础信息。
在步骤S2，IMS向AAL-C-AAP的通用管理器(AALI-C-Mgmt)发送查询请求，查询AAL-C-AAP的相关信息。
在步骤S3，IMS向AALI-C-Mgmt发送配置请求，对AAL-C-AAP进行设置，包括设置逻辑处理单元和硬件加速器的配置文件。
上述步骤S1至步骤S3通过SMO对AAL-C-AAP进行初始化配置。
在步骤S4，AAL-C-AAP初始化应用(APP)的硬件加速配置，包括为APP分配逻辑处理单元以及配置文件。
在步骤S5，APP向AAL-C-AAP发送获取逻辑处理单元的数量和配置文件的请求。
在步骤S6，AAL-C-AAP向APP返回逻辑处理单元的数量和配置文件。
在步骤S7，APP发送创建缓存资源池的请求，请求内容包括请求创建的缓存资源池的大小和数量。
在步骤S8，AAL-C-AAP向APP返回发送创建成功。
在步骤S9，APP请求缓存资源池的地址。
在步骤S10，AAL-C-APP向APP返回缓存资源池的地址。
在步骤S11，APP请求缓存资源池的大小。
在步骤S12，AAL-C-APP向APP返回缓存资源池的大小。
在步骤S13，APP向AAL-C-APP发送启动逻辑处理单元的请求。
在步骤S14，AAL-C-APP向APP返回启动成功。
在步骤S15，APP向AAL-C-APP发送创建计算任务的实例(AAL-Profile-Instance)的请求。
在步骤S16，AAL-C-APP向APP发送创建成功。
在步骤S17，APP向AAL-C-APP发送启动实例的请求。
在步骤S18，AAL-C-APP向APP返回启动成功。
在步骤S19，APP向AAL-C-APP发送设置队列的请求。
在步骤S20，AAL-C-APP向APP返回设置成功。
作为一些实现方式，AAL-C-APP将执行计算任务所需的配置文件输入逻辑处理单元以得到指令，并将指令放入队列，从而实现对队列的设置。
在步骤S21，APP向AAL-C-APP发送启动队列的请求。
在步骤S22，AAL-C-APP向APP返回启动成功。
在步骤S23，APP向AAL-C-APP发送将执行计算任务所需的第一数据加入队列。
在步骤S24，AAL-C-APP将第一数据加入队列，并向APP返回队列状态。
在步骤S25，APP向AAL-C-APP发送将队列中的数据调给线程使用的请求。该线程设置在硬件加速器上，是执行计算任务的程序。
在步骤S26，AAL-C-APP向APP返回调用成功。
在步骤S27，在执行计算任务后，APP向AAL-C-APP发送将第一数据移至缓存资源池的请求。
在步骤S28，AAL-C-APP向APP返回缓存资源池的状态。
在步骤S29，APP向AAL-C-APP发送将第一数据清理，并将存储第一数据的缓存区的状态设置为可用。
在步骤S30，AAL-C-APP向APP返回成功。
在步骤S31，APP在确定不在需要缓存资源池后，向AAL-C-APP发送销毁缓存资源池。
在步骤S32，AAL-C-APP向APP返回销毁成功。
在步骤S33，APP向AAL-C-APP发送终止队列的请求。
在步骤S34，AAL-C-APP向APP返回终止成功。
在步骤S35，APP向AAL-C-APP发送终止实例的请求。
在步骤S36，AAL-C-APP向APP返回终止成功。
在步骤S37，APP向AAL-C-APP发送删除实例的请求。
在步骤S38，AAL-C-APP向APP返回删除成功。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本公开实施例提供了一种资源调度装置，包括被配置为执行以上任意一个实施例的模块。
图5是根据本公开一些实施例的资源调度装置的结构示意图。
如图5所示，资源调度装置包括创建模块501、发送模块502、生成模块503以及加入模块504。
创建模块501被配置为创建缓存资源池。
发送模块502被配置为向应用发送缓存资源池的地址，以便应用将执行计算任务所需的第一数据存入缓存资源池，计算任务由通用处理器卸载到硬件加速器。
生成模块503被配置为利用为应用分配的逻辑处理单元，基于硬件加速器执行计算任务需要的配置文件，生成配置文件对应的指令。
加入模块504被配置为将指令和第一数据加入队列，以供硬件加速器从队列通过调用指令和第一数据执行计算任务。
在一些实施例中，资源调度装置还包括其他模块以执行上述任意一个实施例的资源调度方法。
图6是根据本公开又一些实施例的资源调度装置的结构示意图。
如图6所示，资源调度装置600包括存储器601以及耦接至该存储器601的处理器602，处理器602被配置为基于存储在存储器601中的指令，执行前述任意一个实施例的方法。
存储器601例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如可以存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
资源调度装置600还可以包括输入输出接口603、网络接口604、存储接口605等。这些接口603、604、605之间、以及存储器601与处理器602之间例如可以通过总线506连接。输入输出接口603为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口604为各种联网设备提供连接接口。存储接口605为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开实施例还提供了一种云化基站，包括上述任意一个实施例的资源调度装置。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例的方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例的方法。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解，可由计算机程序指令实现流程图中一个流程或多个流程和/或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提个方框中指定的功能的步骤。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种资源调度方法，包括：
创建缓存资源池；
向应用发送所述缓存资源池的地址，以便所述应用将所述应用的计算任务所需的第一数据存入所述缓存资源池，所述计算任务由通用处理器卸载到硬件加速器；
利用为所述应用分配的逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令；
将所述指令和所述缓存资源池中的所述第一数据加入队列，以供所述硬件加速器从所述队列通过调用所述指令和所述第一数据执行所述计算任务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用多个逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，利用多个逻辑处理单元，基于所述硬件加速器执行所述计算任务需要的配置文件，生成所述配置文件对应的指令包括：
利用多个逻辑处理单元中的每个逻辑处理单元，分别基于每个逻辑处理单元对应的子任务需要的子配置文件，生成所述子配置文件对应的子指令，所述计算任务包括所述子任务；
将所述子指令和所述子任务需要的第二数据加入子队列，以供所述硬件加速器从所述子队列通过调用所述子指令和所述第二数据执行所述子任务。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，创建所述缓存资源池包括：
接收来自所述应用的第一信息，所述第一信息指示所述缓存资源池的大小和数量；
根据所述第一信息创建所述缓存资源池。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述计算任务执行后，从所述队列将所述第一数据移至所述缓存资源池。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
在不需要所述第一数据的情况下，从所述缓存资源池中清除所述第一数据。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其中，所述应用位于容器组中。
8.一种资源调度装置，包括被配置为执行权利要求1-7任意一项所述的方法的模块。
9.一种资源调度装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种云化基站，包括权利要求8或权利要求9所述的资源调度装置。
11.一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项所述的方法。
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