一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制，属于信息技术领域。
【背景技术】
[0002]随着多核技术向众核技术的过度，不仅计算节点逐渐增多(上百或上千个)，处理器的复杂度也在不断增强。为了不断提高处理器芯片的性能，同时不打破摩尔定律的相关规定，半导开发商将越来越多的处理单元放到同一块处理器芯片上。其中，包括内核和各种共享资源等。因此，异构众核结构的研宄将会成为未来的焦点。在这样的背景下，对异构众核下任务调度问题进行分析具有重要的意义，在异构众核结构中，一般会包含有众多相同的处理核(普核)，同时包含具有特定能力(加速器/访存)的处理核(异核)。当异核作为共享资源的时候，会收到从多个普核发送来的任务请求。因此，互连网络需要按照节点距离、处理能力、阻塞情况等动态分配异核的处理资源给特定的普核的任务请求，从而实现动态任务的合理调度和负载均衡，提高处理的性能。
[0003]2012 年 Hanmin Park 和 Kiyoung Choi 在 NOCS 会议上发表论文 Posit1n-BasedWeighted Round-Robin Arbitrat1n for Equality of Service in Many-CoreNetwork-on-Chips，文章中认为源节点与共享节点进行通信的概率取决于该源节点所处的位置。其调度方式如下所示:图1为一个局部网络，图2为一个ixniter(路由器)的具体端口。该任务调度中认定router中每个端口被允许通信的概率取决于该节点所处的位置。因此，当每个源节点的位置确定之后，其对应router中的三个端口的概率也确定了。即该节点访问某些共享节点的概率被确定了。这种任务调度方法，没有充分考虑共享节点的任务处理能力，一旦源节点访问了一个忙碌的共享节点，会导致网络的拥塞。可见，在异构众核结构中，该任务调度算法并没有能达到共享资源的平衡使用。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:为克服上述问题，提供一种动态平衡调度任务的基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制，包括以下步骤:
[0007]S1:将每个共享处理核作为一个引力源建立引力场；
[0008]S2:通过势力场传播逻辑单元计算，得出普通处理核在所述引力场中东南西北四个方向分别实时受到的合力；
[0009]S3:将所述普通处理核分别受到的合力进行对比，沿着合力较大的方向进行路由。
[0010]优选地，所述步骤SI具体包括:根据所述共享处理核的参数确定其引力源大小，规定所述引力场中力的传播方向的规律，并建立所述引力场中力的传播衰减规则。
[0011]优选地，所述步骤S2具体包括:所述普通处理核或共享处理核受到的北南西东方向的力分别记为iFN、iFs、iFw、iFE，其分别对应的衰减系数依次为δ Ν、δ s、δ w、δ E，所述普通处理核或共享处理核传递出的北南西东方向力分别记为oFn、oFs、oFw、oFe，通过所述势力场传播逻辑单元进行计算得出:
[0012]向南合力OFs= N+iF w+iFN+iFE-Sw-SN-SE-0，衰减系数 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，发减系数 δ Ν=
^ NATIV
Ε+ δ ff+ δ s+ δ Ε；
[0014]向东合力oFE= N+iFw-5w-o，衰减系数 δ Ε= δ NATIVE+ δ ff；
[0015]向西合力oFw= N+iF Ε_ δ Ε-σ，衰减系数 δ ff= δ NATIVE+ δ Ε；
[0016]其中，当计算共享处理核时，N为该共享处理核引力源引力大小，N对应的衰减系数为Snative，当计算普通处理核时，N = O;当路由器虚通道缓冲正常时σ为0，当路由器虚通道缓冲较慢时产生额外衰减数值σ。
[0017]优选地，所述步骤S3具体包括:如果所述普通处理核只受一个力，则根据该力的方向进行路由，同时将该力的反方向屏蔽；如果所述普通处理核受到多个力的吸引，则选择合力最大的方向进行路由，当合力最大的方向有多个引力源时，则再需要进行下一阶段路由，同时将合力最大方向的反方向屏蔽。
[0018]优选地，当所述普通处理核其中一个方向的力的屏蔽码被标记上，则认为该方向的力为0，不再参与路由。
[0019]优选地，所述共享处理核的参数包括所述共享处理核的处理能力和缓冲区的空满情况。
[0020]优选地，所述“力的传播方向的规律”具体为:力先在X维度上传递，然后在Y维度上传递。
[0021]优选地，所述“引力场中力的传播衰减规则”具体为:在NOC中力每传播过一个普通处理核或共享处理核就衰减一次，如果在经过一个普通处理核或共享处理核时路由器缓冲区使用率超过阈值，则额外衰减一个数值，力的大小如果衰减到最小值，则不再衰减。
[0022]一种采用了以上所述的基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制的异构众核处理器。
[0023]本发明的有益效果是:(I)本发明所述一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制，使得在任务调度的过程中可以根据所有共享处理核的处理负载程度变换，来调节普通处理核的请求数据包的调度，将任务优先调度给处理负载比较小的共享处理核，使得共享处理核的任务负载比较均衡，从而实现动态任务的合理调度和负载均衡，提高处理的性能，减小阻塞情况。
[0024](2)本发明在所述普通处理核其中一个方向的力的屏蔽码被标记上，则认为该方向的力为0，不再参与路由，籍此可以防止因为力场动态变化导致普通处理核的请求数据包在NOC中无效地来回颠簸而始终无法到达目的地，防止抖动的产生。
【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0026]图1是现有技术中一个局部网络的结构示意图；
[0027]图2是现有技术中一个路由器端口的结构示意图；
[0028]图3是本发明所述路由机制的流程图；
[0029]图4是本发明所述势力场传播逻辑单元的结构示意图；
[0030]图5是本发明一个实施例的受力分析图；
[0031]图6是本发明另一个实施例的受力分析图；
[0032]图7是本发明另一个实施例的受力分析图。
【具体实施方式】
[0033]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0034]下面提供本发明所述一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制的【具体实施方式】。
[0035]实施例1
[0036]本发明所述一种基于人工势场法的异构众核任务调度的路由机制，本机制主要应用于异构众核结构中，NOC(Network-on_Chip，片上网络)互联网络动态分配普通处理核(普核)如何选择共享处理核(异核)，如图3所示，其包括以下步骤:
[0037]S1:本发明引入人工势场法，将每个共享处理核作为一个引力源建立引力场，所述引力场中，共享处理核和普通处理核呈阵列均匀分部，其之间连线构成网格状框架，所以所述引力场中可能存在多个引力源，所述引力源吸引其他普通处理核访问；
[0038]S2:所述引力场中每个所述普通处理核受到四周引力源的吸引，当其中一个普通处理核有数