WO2002095583A2 - Verfahren zur schnelleren ausführung von datenverarbeitungsprozessen - Google Patents
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- G06F9/5044—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU] to service a request the resource being a machine, e.g. CPUs, Servers, Terminals considering hardware capabilities
Definitions
- the invention relates to a method for faster execution of data processing processes in multiprocessor or multi-resource systems (system resources) by a more efficient distribution mechanism for system processes (tasks).
- the system resources are typically multiple microprocessors of the same type or other hardware resources, e.g. Integer arithmetic unit, main memory, floating point arithmetic unit, DSP unit, graphics processor.
- a system resource first indicates that it is ready to process tasks and waits for the distribution by the scheduler.
- the invention is therefore based on the object of demonstrating a method for faster execution of data processing processes in a multiprocessor or multi-resource system, by means of which the system processes are more efficiently distributed to the system resources.
- each system resource has an active fetch debt from the task table, so that a system resource tries to fetch a new task from the task table as soon as it has processed its last task.
- each task is entered in the task table with its task properties, such as priority, security level, dependency on other tasks, etc.
- a system resource As soon as a system resource has processed a task, it tries to fetch and execute the corresponding next task from the task table depending on the preset optimization goals (e.g. speed, task priority, power consumption).
- preset optimization goals e.g. speed, task priority, power consumption.
- special resources for example a DSP unit
- tasks for example MP3 encoding
- the assignment between resource and task can be done by an implementation in the resource itself or by entering task properties in the task table.
- an assignment can be made using so-called flags in the task table, which show how intensively a task a certain system resources, such as main memory, integer computer unit, floating point unit computer unit, etc. used.
- FIG. 1 schematically shows a structure for carrying out the method according to the invention.
- the system processes or tasks to be processed are entered into a task table 2 via a control unit 1, all the system resources 3 present in the system being connected to the task table 2 in such a way that each system resource tries to get a new task from the task table 2 after processing a task pick up.
- Each task is entered with so-called task properties, such as priority, security level, dependencies on other tasks and also the proportion of use of standard resources, such as main memory, integer computer unit, floating point computer unit and so on.
- task properties such as priority, security level, dependencies on other tasks and also the proportion of use of standard resources, such as main memory, integer computer unit, floating point computer unit and so on.
- optimization goals such as speed and power consumption can also be entered as task properties.
- optimization goals can also be implemented in the system resources.
- a system resource 3 is either formed by a microprocessor or a special resource, such as a DSP unit, main memory, integer computing unit, floating point computing unit and so on.
- the method according to the invention results in a more effective distribution of the system processes or the tasks.
- the control unit 1 no longer has to check which system resource is free and is also no longer responsible for distributing the next task to the system resources. It is only responsible for entering the tasks to be completed in task table 2.
- the inventive method also makes it easier to process the tasks outside the original serial sequence (so-called out of order execution) with this concept.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnelleren Ausführung von Datenverarbeitungsprozessen in Multiprozessor beziehungsweise Multiressourcensysteme durch einen effizienteren Verteilungsmechanismus für Systemprozesse (Tasks). Die Steigerung der Effizienz wird dadurch erreicht, dass alle Tasks in eine Tasktabelle (2) eingetragen werden und die Tasktabelle (2) für alle Systemressourcen (3) zugänglich ist und jede freie Systemressource (3) versucht, sich einen Task aus der Tasktabelle (2) zu holen.
Description
Beschreibung
Verfahren zur schnelleren Ausführung von Datenverarbeitungs- prozessen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schnelleren Ausführung von Datenverarbeitungsprozessen in Multiprozessor beziehungsweise Multiressourcensystemen (Systemressourcen) durch einen effizienteren Verteilungsmechanismus für Systemprozesse (Tasks) .
Bisher wurden die anstehenden Tasks durch einen sogenannten Scheduler auf die vorhandenen Systemressourcen verteilt . Die Systemressourcen sind typischerweise mehrere Mikroprozessoren des gleichen Typs oder andere Hardwareressourcen, wie z.B. Integerrecheneinheit, Hauptspeicher, Floating-point- Recheneinheit , DSP-Unit, Graphikprozessor. Bei dieser passiven Verteilung zeigt eine Systemresource zunächst an, daß sie bereit ist, Tasks abzuarbeiten und wartet auf die Verteilung durch den Scheduler.
Dies hat den Nachteil, daß eine Kontrolleinheit stets überprüfen muß, welche Systemressource frei ist und je nach Ergebnis der Überprüfung den nächsten Task an eine freie Sy- stemressource verteilen muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur schnelleren Ausführung von Datenverarbeitungsprozessen in Multiprozessor beziehungsweise Multiressourcensysteme aufzu- zeigen, durch welches eine effizientere Verteilung der Systemprozesse an die Systemressourcen erfolgt .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Systemprozesse beziehungsweise Tasks in eine Tasktabelle ein- getragen werden, die Tasktabelle für alle Systemressourcen zugänglich ist und jede freie Systemressource versucht, sich einen Task aus der Tasktabelle zu holen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hat jede Systemressource eine aktive Holschuld von der Tasktabelle, so daß eine Systemressource versucht, einen neuen Task aus der Tasktabelle zu holen, sobald diese ihren letzten Task abgearbeitet hat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jeder Task mit seinen Taskeigenschaften, wie zum Beispiel Priorität, Securi- tylevel, Abhängigkeit von anderen Tasks etc., in die Taskta- belle eingetragen.
Sobald nun eine Systemressource einen Task abgearbeitet hat, versucht diese je nach voreingestellten Optimierungszielen (z.B. Geschwindigkeit, Taskpriorität , Leistungsverbrauch) den entsprechenden nächsten Task von der Tasktabelle zu holen und auszuführen.
Auch bei Multiressourcensystemen besteht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, daß spezielle Res- sourcen (zum Beispiel eine DSP-Unit) sich abhängig von bestimmten Taskeigenschaften und voreingestellten Optimierungszielen bestimmte Tasks (zum Beispiel MP3-Encoding) aussuchen, die sie aufgrund ihrer internen Struktur effizient bearbeiten können.
Die Zuordnung zwischen Ressource und Task kann durch eine Implementierung in der Ressource selbst beziehungsweise durch die Eintragung von Taskeigenschaften in der Tasktabelle erfolgen.
Auch ist es möglich, über eine Kombination der in den Ressourcen implementierten Eigenschaften beziehungsweise Optimierungszielen und den Eigenschaften in der Tasktabelle die Zuordnung der Systemressourcen zu den Tasks festzulegen.
Beispielsweise kann eine Zuordnung über sogenannte Flags in der Tasktabelle erfolgen, die anzeigen, wie intensiv ein Task
eine bestimmte Systemressourcen, wie Hauptspeicher, Integerrechnereinheit, Floating Point Unit Rechnereinheit, etc. benutzt .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen beziehungsweise weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbart.
Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spieles wird die Erfindung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt die einzige Figur 1 schematisch einen Aufbau zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Über eine Kontrolleinheit 1 werden die abzuarbeitenden Systemprozesse beziehungsweise Tasks in eine Tasktabelle 2 eingetragen, wobei mit der Tasktabelle 2 alle im System vorhandenen Systemressourcen 3 derart verbunden sind, daß sich jede Systemressource nach der Abarbeitung eines Tasks versucht, sich einen neuen Task aus der Tasktabelle 2 zu holen.
Jeder Task ist mit sogenannten Taskeigenschaften, wie Priorität, Securitylevel , Abhängigkeiten von anderen Tasks sowie auch dem Anteil der Benutzung an Standardressourcen, wie Hauptspeicher, Integerrechnereinheit, Floating Point Rechnereinheit und so weiter, eingetragen.
Desweiteren können auch Optimierungsziele, wie Geschwindigkeit, Leistungsverbrauch als Taskeigenschaften eingegeben sein. Ebenso können diese Optimierungsziele jedoch auch in den Systemressourcen implementiert sein.
Eine Systemressource 3 wird entweder gebildet durch einen Mikroprozessor oder eine spezielle Ressource, wie zum Beispiel DSP-Unit, Hauptspeicher, Integerrecheneinheit, Floating Point Recheneinheit und so weiter.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt eine effektivere Verteilung der Systemprozesse beziehungsweise der Tasks. Die Kontrolleinheit 1 muß nicht mehr überprüfen, welche Systemressource frei ist, und ist auch nicht mehr dafür zuständig, den nächsten Task an die Systemressourcen zu verteilen. Sie ist nur noch dafür zuständig, die abzuarbeitenden Aufgaben in die Tasktabelle 2 einzutragen.
Auch ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Bearbei- tung der Tasks außerhalb der ursprünglichen seriellen Reihenfolge (sogenannte Out of Order Execution) mit diesem Konzept vereinfacht möglich.
Claims
1. Verfahren zur schnelleren Ausführung von Datenverarbeitungsprozessen in Multiprozessor beziehungsweise Multires- sourcensystemen (Systemressourcen) durch einen effizienteren Verteilungsmechanismus für Systemprozesse (Tasks) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß alle Tasks in eine Tasktabelle (2) eingetragen werden, die Tasktabelle (2) für alle Systemressourcen (3) zugänglich ist und jede freie Systemressource (3) versucht, sich einen Task aus der Tasktabelle (2) zu holen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Task mit seinen Taskeigenschaften, wie zum Beispiel
Priorität, Securitylevel , Abhängigkeit von anderen Tasks, in die Tasktabelle (2) eingetragen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich die Systemressourcen (3) ihre Tasks abhängig von den Taskeigenschaften auswählen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß entweder bei den Taskeigenschaften oder in der Systemressource Optimierungsziele, wie Geschwindigkeit, Leistungsverbrauch implementiert sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Taskeigenschaften sogenannte Flags eingetragen sind, die anzeigen, wie intensiv ein Task bestimmte Standardressourcen, wie Hauptspeicher, Integerrecheneinheit, Floating Point Re- cheneinheit, et cetera, benutzt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Systemressource entweder durch einen Mikroprozessor oder durch eine spezielle Ressource, wie DSP-Unit, Hauptspeicher, Integerrecheneinheit, Floating Point Unit, Grafikprozessor, et cetera, gebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| PCT/DE2002/001716 WO2002095583A2 (de) | 2001-05-21 | 2002-05-13 | Verfahren zur schnelleren ausführung von datenverarbeitungsprozessen |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE10124768A1 (de) | 2002-12-12 |
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