一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制，屬于信息技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多核技術(shù)向眾核技術(shù)的過度，不僅計(jì)算節(jié)點(diǎn)逐漸增多(上百或上千個)，處理器的復(fù)雜度也在不斷增強(qiáng)。為了不斷提高處理器芯片的性能，同時不打破摩爾定律的相關(guān)規(guī)定，半導(dǎo)開發(fā)商將越來越多的處理單元放到同一塊處理器芯片上。其中，包括內(nèi)核和各種共享資源等。因此，異構(gòu)眾核結(jié)構(gòu)的研宄將會成為未來的焦點(diǎn)。在這樣的背景下，對異構(gòu)眾核下任務(wù)調(diào)度問題進(jìn)行分析具有重要的意義，在異構(gòu)眾核結(jié)構(gòu)中，一般會包含有眾多相同的處理核(普核)，同時包含具有特定能力(加速器/訪存)的處理核(異核)。當(dāng)異核作為共享資源的時候，會收到從多個普核發(fā)送來的任務(wù)請求。因此，互連網(wǎng)絡(luò)需要按照節(jié)點(diǎn)距離、處理能力、阻塞情況等動態(tài)分配異核的處理資源給特定的普核的任務(wù)請求，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)任務(wù)的合理調(diào)度和負(fù)載均衡，提高處理的性能。
[0003]2012 年 Hanmin Park 和 Kiyoung Choi 在 NOCS 會議上發(fā)表論文 Posit1n-BasedWeighted Round-Robin Arbitrat1n for Equality of Service in Many-CoreNetwork-on-Chips，文章中認(rèn)為源節(jié)點(diǎn)與共享節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的概率取決于該源節(jié)點(diǎn)所處的位置。其調(diào)度方式如下所示:圖1為一個局部網(wǎng)絡(luò)，圖2為一個ixniter(路由器)的具體端口。該任務(wù)調(diào)度中認(rèn)定router中每個端口被允許通信的概率取決于該節(jié)點(diǎn)所處的位置。因此，當(dāng)每個源節(jié)點(diǎn)的位置確定之后，其對應(yīng)router中的三個端口的概率也確定了。即該節(jié)點(diǎn)訪問某些共享節(jié)點(diǎn)的概率被確定了。這種任務(wù)調(diào)度方法，沒有充分考慮共享節(jié)點(diǎn)的任務(wù)處理能力，一旦源節(jié)點(diǎn)訪問了一個忙碌的共享節(jié)點(diǎn)，會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的擁塞?？梢?，在異構(gòu)眾核結(jié)構(gòu)中，該任務(wù)調(diào)度算法并沒有能達(dá)到共享資源的平衡使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為克服上述問題，提供一種動態(tài)平衡調(diào)度任務(wù)的基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制，包括以下步驟:
[0007]S1:將每個共享處理核作為一個引力源建立引力場；
[0008]S2:通過勢力場傳播邏輯單元計(jì)算，得出普通處理核在所述引力場中東南西北四個方向分別實(shí)時受到的合力；
[0009]S3:將所述普通處理核分別受到的合力進(jìn)行對比，沿著合力較大的方向進(jìn)行路由。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟SI具體包括:根據(jù)所述共享處理核的參數(shù)確定其引力源大小，規(guī)定所述引力場中力的傳播方向的規(guī)律，并建立所述引力場中力的傳播衰減規(guī)則。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟S2具體包括:所述普通處理核或共享處理核受到的北南西東方向的力分別記為iFN、iFs、iFw、iFE，其分別對應(yīng)的衰減系數(shù)依次為δ Ν、δ s、δ w、δ E，所述普通處理核或共享處理核傳遞出的北南西東方向力分別記為oFn、oFs、oFw、oFe，通過所述勢力場傳播邏輯單元進(jìn)行計(jì)算得出:
[0012]向南合力OFs= N+iF w+iFN+iFE-Sw-SN-SE-0，衰減系數(shù) δ s =
^ NATIVE+ ^ ff+ δ N+ δ E;
[0013]向北合力oFn= N+iF w+iFs+iFE_ δ w-δ s-δ Ε-σ，發(fā)減系數(shù) δ Ν=
^ NATIV
Ε+ δ ff+ δ s+ δ Ε；
[0014]向東合力oFE= N+iFw-5w-o，衰減系數(shù) δ Ε= δ NATIVE+ δ ff；
[0015]向西合力oFw= N+iF Ε_ δ Ε-σ，衰減系數(shù) δ ff= δ NATIVE+ δ Ε；
[0016]其中，當(dāng)計(jì)算共享處理核時，N為該共享處理核引力源引力大小，N對應(yīng)的衰減系數(shù)為Snative，當(dāng)計(jì)算普通處理核時，N = O;當(dāng)路由器虛通道緩沖正常時σ為0，當(dāng)路由器虛通道緩沖較慢時產(chǎn)生額外衰減數(shù)值σ。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟S3具體包括:如果所述普通處理核只受一個力，則根據(jù)該力的方向進(jìn)行路由，同時將該力的反方向屏蔽；如果所述普通處理核受到多個力的吸引，則選擇合力最大的方向進(jìn)行路由，當(dāng)合力最大的方向有多個引力源時，則再需要進(jìn)行下一階段路由，同時將合力最大方向的反方向屏蔽。
[0018]優(yōu)選地，當(dāng)所述普通處理核其中一個方向的力的屏蔽碼被標(biāo)記上，則認(rèn)為該方向的力為0，不再參與路由。
[0019]優(yōu)選地，所述共享處理核的參數(shù)包括所述共享處理核的處理能力和緩沖區(qū)的空滿情況。
[0020]優(yōu)選地，所述“力的傳播方向的規(guī)律”具體為:力先在X維度上傳遞，然后在Y維度上傳遞。
[0021]優(yōu)選地，所述“引力場中力的傳播衰減規(guī)則”具體為:在NOC中力每傳播過一個普通處理核或共享處理核就衰減一次，如果在經(jīng)過一個普通處理核或共享處理核時路由器緩沖區(qū)使用率超過閾值，則額外衰減一個數(shù)值，力的大小如果衰減到最小值，則不再衰減。
[0022]一種采用了以上所述的基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制的異構(gòu)眾核處理器。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明所述一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制，使得在任務(wù)調(diào)度的過程中可以根據(jù)所有共享處理核的處理負(fù)載程度變換，來調(diào)節(jié)普通處理核的請求數(shù)據(jù)包的調(diào)度，將任務(wù)優(yōu)先調(diào)度給處理負(fù)載比較小的共享處理核，使得共享處理核的任務(wù)負(fù)載比較均衡，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)任務(wù)的合理調(diào)度和負(fù)載均衡，提高處理的性能，減小阻塞情況。
[0024](2)本發(fā)明在所述普通處理核其中一個方向的力的屏蔽碼被標(biāo)記上，則認(rèn)為該方向的力為0，不再參與路由，籍此可以防止因?yàn)榱鰟討B(tài)變化導(dǎo)致普通處理核的請求數(shù)據(jù)包在NOC中無效地來回顛簸而始終無法到達(dá)目的地，防止抖動的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一個局部網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一個路由器端口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明所述路由機(jī)制的流程圖；
[0029]圖4是本發(fā)明所述勢力場傳播邏輯單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是本發(fā)明一個實(shí)施例的受力分析圖；
[0031]圖6是本發(fā)明另一個實(shí)施例的受力分析圖；
[0032]圖7是本發(fā)明另一個實(shí)施例的受力分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0034]下面提供本發(fā)明所述一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制的【具體實(shí)施方式】。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本發(fā)明所述一種基于人工勢場法的異構(gòu)眾核任務(wù)調(diào)度的路由機(jī)制，本機(jī)制主要應(yīng)用于異構(gòu)眾核結(jié)構(gòu)中，NOC(Network-on_Chip，片上網(wǎng)絡(luò))互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分配普通處理核(普核)如何選擇共享處理核(異核)，如圖3所示，其包括以下步驟:
[0037]S1:本發(fā)明引入人工勢場法，將每個共享處理核作為一個引力源建立引力場，所述引力場中，共享處理核和普通處理核呈陣列均勻分部，其之間連線構(gòu)成網(wǎng)格狀框架，所以所述引力場中可能存在多個引力源，所述引力源吸引其他普通處理核訪問；
[0038]S2:所述引力場中每個所述普通處理核受到四周引力源的吸引，當(dāng)其中一個普通處理核有數(shù)