一种任务拓扑关系的处理方法、装置、设备和介质与流程

本发明实施例涉及计算机任务的处理技术，尤其涉及一种任务拓扑关系的处理方法、装置、设备和介质。

背景技术：

无人车系统是目前人工智能的一个重要的应用领域。在无人车系统中，运行着对应不同功能的多个功能模块，各个功能模块由程序实现，可以有或没有配合的硬件设备。典型的功能模块如，驾驶(driver)模块、感知(perception)模块和规划(planning)模块等。不同的无人车系统，会由于配置的硬件设备不同，或软件功能不同，而设置不同的功能模块。

现有技术中，每个功能模块都有对应的处理任务，各处理任务负责对实时产生的各类数据进行处理，例如，感知模块的感知任务，在实时接收到采集的感知数据时就会进行处理。各处理任务之间会需要交互数据。例如，规划模块的规划任务输出的路线数据，会提供给驾驶模块的驾驶任务，从而对驾驶进行控制。

由于处理任务之间的数据交互关系，导致处理任务之间存在依赖关系，必须串行处理。为了加快处理速度，对于无依赖关系的处理任务会进行并行处理。因此，各处理任务之间会存在表达串行、并行关系的拓扑关系，可通过拓扑结构图表示。当无人车系统包括的处理任务不同，或由于新处理任务的加入、原有处理任务的删除和更新，都会导致处理任务的拓扑关系发生变化。

目前，无人车系统的处理任务的拓扑关系多种多样，相同处理任务集的拓扑关系也并不唯一。现有技术，需要针对每一组处理任务集，先人为确定拓扑关系，再加载到无人车系统上执行，基于实际场景进行测试来确定该拓扑关系的优劣性能。这样既费时又费力，没有实现自动化。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种任务拓扑关系的处理方法、装置、设备和介质，以优化处理任务拓扑关系的处理过程，提高处理效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种任务拓扑关系的处理方法，包括：

根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素；

根据各处理任务的执行元素的内容，确定各处理任务之间的依赖关系；

根据所述处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

第二方面，本发明实施例还提供了一种任务拓扑关系的处理装置，包括：

执行元素提取模块，用于根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素；

依赖关系确定模块，用于根据各处理任务的执行元素的内容，确定各处理任务之间的依赖关系；

拓扑关系确定模块，用于根据所述处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如任意实施例所述的一种任务拓扑关系的处理方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如任意实施例所述的一种任务拓扑关系的处理方法。

本发明实施例通过从处理任务中提取执行元素，根据该执行元素确定处理任务间的依赖关系，根据该依赖关系确定各个处理任务间的拓扑关系。解决了现有技术中人为确定各个处理任务间的拓扑关系，再加载到无人车系统上执行，最后基于实际场景进行测试来确定该拓扑关系的优劣性能的问题，实现了无人车系统自动确定各个处理任务间的依赖关系，并根据该依赖关系自动生成各个处理任务间的拓扑关系的效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种任务拓扑关系的处理方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种任务拓扑关系的处理方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种任务拓扑关系的处理装置的结构图；

图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例的技术方案，可选的是适用于无人车系统的拓扑关系识别和处理，但可以理解是，也可以适用于其他应用场景中，如存在多种功能模块对应的处理任务的拓扑关系处理。

其中，拓扑是把实体抽象成与其大小、形状无关的“点”，而把连接实体的线路抽象成“线”，进而以图的形式来表示这些点与线之间关系，其目的在于研究这些点、线之间的相连关系。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种任务拓扑关系的处理方法的流程图，本实施例可适用于针对无人车系统的处理任务确定拓扑关系的情况，该方法可以由一种任务拓扑关系的处理装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，可配置于处理各种拓扑关系的电子设备中，如配置在无人驾驶车辆中。具体包括如下步骤：

s101、根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素。

执行元素是该处理任务被执行过程中的一个元素，能够用于描述处理任务执行过程的关键节点。当需要识别的拓扑关系不同时，则需要提取的执行元素内容也不相同。例如，拓扑关系取决于数据传输流向时，则拓扑关系识别规则会规定如何提取与数据传输相关的指令，作为执行元素，例如执行元素包括下述至少一个：读取指令、写入指令、合并指令和通道信息。其中，读取指令表示该处理任务从某一信息通道中读取数据，写入指令表示该处理任务向某一信息通道中写入数据、合并指令表示该处理任务从两个以上的信息通道中读取数据进行合并，通道信息表示数据存储的位置，例如，通道信息可以为共用存储空间中的地址。

具体的，任务拓扑关系的处理装置筛选出符合拓扑关系识别规则的处理任务，从每个处理任务中提取读取指令、写入指令、合并指令和通道信息中的一个或多个。

或者，当处理任务的拓扑关系取决于其他因素时，可以设置其他的拓扑关系识别规则和执行元素，例如，拓扑关系取决于优先级、时间顺序，则可以相应的设置识别所需的执行元素。

s102、根据各处理任务的执行元素的内容，确定各处理任务之间的依赖关系。

其中，依赖关系是指至少两个处理任务之间的关联关系。

具体的，处理任务a需要从某一通道信息读取数据，而处理任务b向该通道信息写入数据，则可以认为处理任务a依赖于处理任务b。

s103、根据处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

其中，拓扑关系是指多个处理任务之间的关联关系，关联关系可以有向或无向。

具体的，根据两个以上处理任务与同一信息通道间的数据传递关系，进而确定各处理任务之间的依赖关系，进而确定该处理任务间的拓扑关系。

本发明实施例通过从处理任务中提取执行元素，根据该执行元素确定处理任务间的依赖关系，根据该依赖关系确定各处理任务间的拓扑关系。解决了现有技术中人为确定各处理任务间的拓扑关系，再加载到无人车系统上执行，最后基于实际场景进行测试来确定该拓扑关系的优劣性能的问题，实现了无人车系统自动确定各处理任务间的依赖关系，并根据该依赖关系自动生成各处理任务间的拓扑关系的效果。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种任务拓扑关系的处理方法的流程图。本实施例是在实施例一的基础上进行了细化，详细描述了如何确定各处理任务之间的数据传输路径。可选的，还进一步介绍了通过记录处理任务的执行参数，分析所述拓扑关系的性能。具体包括：

s201、根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素。

s202、根据各处理任务的执行元素的内容确定数据在处理任务之间的传输路径。

其中，传输路径是指数据从一个处理任务传输到另一个处理任务所经过的通道。

具体的，从第一处理任务的执行元素中获取读取指令，并获取所述读取指令对应的读取源通道信息，进行记录；从第二处理任务的执行元素中获取写入指令，并获取所述写入指令对应的写入目的通道信息，进行记录；对记录的源通道信息和目的通道信息进行匹配；对于匹配的通道信息组，确定数据的传输路径为从第一处理任务向第二处理任务传输。

可选的，对于匹配的通道信息组，也可以确定数据的传输路径为从多个第一处理任务向第二处理任务传输，或者可以确定数据的传输路径为从第一处理任务向多个第二处理任务传输。即，具体的包括：

从第三处理任务的执行元素中获取合并指令，并获取所述合并指令对应的至少两个读取源通道信息，进行记录；

从第四处理任务的执行元素中获取写入指令，并获取所述写入指令对应的写入目的通道信息，进行记录；

对记录的源通道信息和目的通道信息进行匹配；

对于匹配的通道信息组，确定数据的传输路径为从第四处理任务向第三处理任务传输。

s203、根据传输路径的方向，确定各处理任务之间的依赖关系。

其中，传输路径的方向表明了处理任务之间的数据流向关系。

具体的，根据处理任务之间的数据流向关系，确认两个处理任务之间的关联，构成依赖关系。

s204、根据处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

在确定了拓扑关系的基础上，可以根据拓扑关系自动生成调度处理任务执行的调度程序，加载到电子设备中运行，可在实际环境中执行，也可以首先进行测试。对于同样处理任务集合，可能存在不同的拓扑关系或者不确定因素，所以在实际使用前，通常先进行性能测试。

s205、根据各处理任务的拓扑关系，调度执行各处理任务，并记录处理任务的执行参数。

其中，调度执行各处理任务可以是基于真实场景数据库的虚拟测试系统，使得无人车系统中各处理任务被调度执行。将真实场景数据库的数据，模拟真实场景，作为输入数据，以先后触发各处理任务的执行，测试系统按照该拓扑关系调度处理任务时的性能。执行参数反映的性能可以是多方面的，例如，响应速度、准确性、实时性等。

以响应速度为例进行说明，执行参数可以反映的是处理任务的执行时间。例如，执行参数可以是执行过程中，初始任务节点启动时间到终止任务节点结束时间之间的时间长度。这可以反映该拓扑关系的整体执行性能。执行参数也可以是执行过程中，串行处理任务之间，将数据写入通道空间的写入时间，到将数据从通道空间读出的读取时间之间的传输时延。这可以反映某个处理环节的响应性能。具体可以从日志数据中采集任一数据的写入时间和读出时间，计算时延。若时延较长可能说明该拓扑关系设置使得中间环节的处理任务较多，延迟了该数据的读取。

s206、根据执行参数分析所述拓扑关系的性能。

具体的，通过采集无人车系统中各处理任务在不同真实场景数据库的虚拟测试系统产生的执行参数，判断当前拓扑关系的执行参数是否达到实际应用的需求，并分析可以优化的执行参数，针对该执行参数涉及的处理任务或整体拓扑关系进行优化。各种执行参数并不一定是趋势相同的，最终可综合分析该拓扑关系的优劣性。

本发明实施例通过从处理任务中提取执行元素，根据该执行元素确定处理任务间的依赖关系，根据该依赖关系确定各个处理任务间的拓扑关系。解决了现有技术中人为确定各个处理任务间的拓扑关系，再加载到无人车系统上执行，最后基于实际场景进行测试来确定该拓扑关系的优劣性能的问题，实现了无人车系统自动确定各个处理任务间的依赖关系，并根据该依赖关系自动生成各个处理任务间的拓扑关系的效果。同时，本实施例还提供了通过记录处理任务的执行参数，分析所述拓扑关系的性能的方案，为无人车系统的性能优化提供了改进方向，有利于无人车系统的处理任务的优化。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种任务拓扑关系的处理装置的结构图。该装置包括：执行元素提取模块31、依赖关系确定模块32和拓扑关系确定模块33。

执行元素提取模块31，用于根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素；

依赖关系确定模块32，用于根据各处理任务的执行元素的内容，确定各处理任务之间的依赖关系；

拓扑关系确定模块33，用于根据所述处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

本发明实施例通过从处理任务中提取执行元素，根据该执行元素确定处理任务间的依赖关系，根据该依赖关系确定各个处理任务间的拓扑关系。解决了现有技术中人为确定各个处理任务间的拓扑关系，再加载到无人车系统上执行，最后基于实际场景进行测试来确定该拓扑关系的优劣性能的问题，实现了无人车系统自动确定各个处理任务间的依赖关系，并根据该依赖关系自动生成各个处理任务间的拓扑关系的效果。

在上述实施例的基础上，依赖关系确定模块还用于：

根据各处理任务的执行元素的内容确定数据在处理任务之间的传输路径；

根据所述传输路径的方向，确定各处理任务之间的依赖关系。

在上述实施例的基础上，执行元素包括下述至少一个：读取指令、写入指令、合并指令和通道信息。

在上述实施例的基础上，通道信息为共用存储空间中的地址。

在上述实施例的基础上，根据各处理任务的执行元素的内容确定数据在处理任务之间的传输路径包括：

从第一处理任务的执行元素中获取读取指令，并获取所述读取指令对应的读取源通道信息，进行记录；

从第二处理任务的执行元素中获取写入指令，并获取所述写入指令对应的写入目的通道信息，进行记录；

对记录的源通道信息和目的通道信息进行匹配；

对于匹配的通道信息组，确定数据的传输路径为从第一处理任务向第二处理任务传输。

在上述实施例的基础上，根据各处理任务的执行元素的内容确定数据在处理任务之间的传输路径包括：

从第三处理任务的执行元素中获取合并指令，并获取所述合并指令对应的至少两个读取源通道信息，进行记录；

从第四处理任务的执行元素中获取写入指令，并获取所述写入指令对应的写入目的通道信息，进行记录；

对记录的源通道信息和目的通道信息进行匹配；

对于匹配的通道信息组，确定数据的传输路径为从第四处理任务向第三处理任务传输。

在上述实施例的基础上，还包括执行参数记录模块，用于：

根据各所述处理任务的拓扑关系，调度执行各处理任务，并记录处理任务的执行参数。

在上述实施例的基础上，还包括性能分析模块，用于

根据所述执行参数分析所述拓扑关系的性能。

在上述实施例的基础上，执行参数记录模块还用于：

获取执行过程中，初始任务节点启动时间到终止任务节点结束时间之间的时间长度，作为执行参数；

获取执行过程中，串行处理任务之间，将数据写入通道空间的写入时间，到将数据从通道空间读出的读取时间之间的传输时延，作为执行参数。

本实施例提供的一种任务拓扑关系的处理装置可用于执行上述任意实施例提供的一种任务拓扑关系的处理方法，具有相应的功能和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备102的框图。图4显示的设备102仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。该设备可选为车载控制设备，例如为无人驾驶车辆上的车载控制器。

如图4所示，设备102以通用计算设备的形式表现。设备102的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元106，系统存储器208，连接不同系统组件(包括系统存储器208和处理单元106)的总线108。

总线108表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

设备102典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备102访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器208可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)300和/或高速缓存存储器302。设备102可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统304可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线108相连。存储器208可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块402的程序/实用工具400，可以存储在例如存储器208中，这样的程序模块402包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块402通常执行本发明实施例所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备102也可以与一个或多个外部设备104(例如键盘、指向设备、显示器204等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备102交互的设备通信，和/或与使得该设备102能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口202进行。并且，设备102还可以通过网络适配器200与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器200通过总线108与设备102的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元106通过运行存储在系统存储器208中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种任务拓扑关系的处理方法。

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的一种任务拓扑关系的处理方法，包括：

根据拓扑关系识别规则，从每个处理任务中提取至少一个执行元素；

根据各处理任务的执行元素的内容，确定各处理任务之间的依赖关系；

根据所述处理任务的依赖关系，确定各处理任务的拓扑关系。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。