一种在GPU中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法

文档序号:26003794发布日期:2021-07-23 21:21阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:该方法包括下列步骤:

(1)、根据大规模数据并行计算得到的预估模型,按照预估模型的分配方式将需压缩的视频任务分配到系统中的各个gpu设备中,并开始工作;

(2)、每隔一段时间t,服务器的host端记录下各个gpu设备当前的统计信息,服务器的host端根据统计信息来计算出当前系统中每个gpu设备数据处理容量的最优解,并根据最优解来判断是否需要对其中的某些gpu设备中的任务进行动态迁移调度;

(3)、如果需要对gpu设备中的视频任务进行动态迁移调度,那么就以gpu设备中视频的每一帧为处理单元,识别并提取出gpu设备中的每一个work-item的底层硬件的计算状态信息,并将该计算状态信息拷贝回服务器的host端;

(4)、服务器的host端根据每个gpu设备的工作信息进行分析,然后选择出需要调度到的新gpu设备,并将步骤(3)中拷贝的计算状态信息移植到新gpu设备上,进而恢复当前计算任务。

2.根据权利要求1所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(2)中,统计信息的数据结构为{indexi,datai},表示gpu设备索引为indexi的统计信息数据。

3.根据权利要求1或2所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(2)中,服务器的host端记录下的统计信息具体包括:各个gpu设备的计算单元的利用率c、各个gpu设备的内存使用率m、各个gpu设备的功耗p以及各个gpu设备任务调度时间开销o,所述利用率c,通过固定时间间隔执行shell脚本来获取,所述内存使用率m,可以通过固定时间间隔执行shell脚本来获取,所述功耗p通过固定时间间隔执行shell脚本来获取,所述开销o通过长期测量得出。

4.根据权利要求3所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(2)中,根据最优问题来计算每个gpu设备数据处理容量的最优解,最优问题表示为:

subjecttof1(c)≤b1,b1∈rn

f2(m)≤b2,b2∈rn

1tp≤d,d∈r;

该公式包含了四部分:gpu利用率c、内存使用率m、设备的功耗p以及任务调度时间开销o,系统中所有gpu设备的gpu利用率、内存使用率、功耗、开销均为向量,即c,m,p,o∈rn,其中n为系统gpu设备个数,权重为向量wc,wm,wp,wo,即wc,wm,wp,wo∈rn,f1(x)和f2(x),其中x∈rn,分别是计算gpu利用率和内存使用率的设备下确界权重函数,b1和b2为设备下确界资源向量。

5.根据权利要求4所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(2)中,根据最优解来判断是否需要对其中的某些gpu设备中的任务进行动态迁移调度的具体判断方法为:将计算得到的每个gpu设备数据处理容量的最优解与当前状态下gpu设备的实际工作状态进行比较,如果gpu设备实际的工作状态与其计算得到的最优解一致,就不需要对该gpu设备中的任务进行迁移,如果gpu设备实际的工作状态与其计算得到的最优解不一致,就对该gpu设备种的任务进行迁移。

6.根据权利要求1所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(3)中,每一个work-item的底层硬件的计算状态信息具体包括:全局内存、工作项的栈空间、指针以及程序计数器。

7.根据权利要求6所述的一种在gpu中并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,其特征在于:步骤(3)中,全局内存的具体提取方法为:当gpu设备收到服务器host端计算状态提取的指令时,通过查询链表中所有的全局内存块的信息,并且找到host端对应的传输目的地址,把每一段内存块拷贝到host端的相应的位置。


技术总结
本发明涉及一种并行处理视频压缩的动态任务迁移调度方法,该方法为:将需压缩的视频分配到各个GPU设备中开始工作;每隔一段时间T,服务器的host端记录下各个GPU设备的实时工作状态,负载信息以及耗能开销等统计信息;通过分析,系统决定是否需要对某些GPU设备中的任务进行动态迁移,若需要发生动态迁移,以视频中的每一帧为处理单元,识别、提取出GPU设备中的每一个工作项的底层硬件的计算状态,将其拷贝回服务器的host端,服务器端程序根据每个GPU的工作信息分析选择需要调度到的新GPU,该方法实时监控并且不断调整所有GPU设备的负载以及开销,能够实时提出一个有效可行的任务调度方案,提高系统的资源利用率以及系统中数据的吞吐率。

技术研发人员:陈根浪;卢涛;张佳健
受保护的技术使用者:浙大宁波理工学院;宁波江东保安服务有限公司
技术研发日:2021.03.18
技术公布日:2021.07.23
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