[发明专利]一种可重构任务处理系统、调度器及任务调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别涉及一种可重构任务处理系统、 调度器及任务调度方法。

背景技术

在嵌入式技术中，计算任务可以通过硬件来实现，也可以利用微处理器 通过软件来实现。硬件实现快速、高效，但是一旦设计完成后，系统将难以 更改。软件实现灵活，但是性能却不高。随着硬件技术的不断进步，可重构 技术成为当前的研究热点之一，而动态可重构技术由于其具有可编程性，即 提供了大量的可编程逻辑单元，并同时具备部分可重构功能，因此填补了传 统软件设计和硬件设计之间的鸿沟，兼顾了软件的灵活和硬件的性能优势， 并成功应用到了神经网络、图像信息处理、路由交换等多个领域。

现有典型的可重构任务处理系统，如图1所示，包括调度器11、布局器12 和资源管理器13和可重构器件14，所述调度器11、布局器12和资源管理器13 集成在CPU15中，其中，调度器11只负责任务的接收和维护已调度成功的任 务；布局器12是系统的核心，负责对所述调度器11接收到的任务进行布局处 理，并更新资源管理器13的状态。在上述调度处理过程中，所述调度器11的 功能十分简单，而布局器12本身功能相对复杂。在以布局器12为核心的调度 处理过程中，调度器11对任务的调度过程只能支持简单的先到先服务(First Come First Serviced，FCFS)调度模式，即根据任务的到达先后顺序，依次对任 务进行资源预约调度过程。对于正在运行的任务和预约的任务，由于该系统 不支持对任务的抢占调度过程，其调度结果不可被后续任务抢占，因而任务 的调度顺序与任务的到达顺序相一致。

在对任务的实时调度过程中，由于事先无法确知前后任务之间的相关性， 对于后到达但时间紧迫的任务，该FCFS调度处理模式无法使得该类任务优先 处理，因而现有任务调度系统无法提供区分服务的调度模式；对于后到达但 优先级较高的任务，现有的调度系统同样不能提供高优先级任务优先调度。

从上述实现过程可以看出，现有调度系统存在的问题是，系统模块功能 划分不合理，所支持的FCFS调度服务模式合理性较差，由于前后任务的调度 过程相互独立，不利于任务之间通过协作进行资源利用优化。由于任务的调 度顺序取决于该任务的到达次序，先到达任务将优先占用资源，不利于反映 任务自身的服务属性，无法满足支持不同任务调度需求的多样性，无法根据 任务的不同需求提供差异化服务，降低了任务调度效率。

发明内容

本发明实施例提供一种可重构任务处理系统、调度器及任务调度方法， 为不同需求的任务提供差异化服务，提高预约任务的调度效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种可重构任务处理系统，包 括：调度器、布局器和资源管理器，其中，

所述调度器，用于提取接收到的任务的时空属性参数，计算该任务的松 弛度，生成该任务布局的潜在布局时刻表PPTL，并将所述PPTL发送给所述 布局器，以及，根据接收到的所述布局器反馈的布局结果对等待调度队列中 的任务进行调度，根据调度结果向所述资源管理器发送资源状态更新信息；

所述布局器，用于在接收到所述PPTL后，根据所述PPTL中的各个时刻 对所述资源管理器提供的资源进行布局搜索，得到该任务的启动时间及对应 的资源，并向所述调度器反馈布局结果；

所述资源管理器，用于在接收到所述调度器发送的资源状态更新信息时， 更新任务布局区域内的资源状态，并为所述布局器提供三维的搜索空间。

相应的，本发明还提供一种调度器，包括：

计算单元，用于提取出接收到的任务的宽度、高度，计算所述任务的松 弛度；

生成单元，用于利用活动事件队列AEQ提取出在所述任务松弛度内的活 动时刻，生成PPTL，并将所述任务的宽度、高度及PPTL发送给所述布局器；

调度单元，用于接收所述布局器反馈的布局结果，并根据所述布局结果 对等待调度队列中的任务进行调度，如果调度失败，则删除对应的业务，如 过调度成功，则存储该任务；

调度结果维护单元，用于对所述调度单元调度成功的任务，在运行任务 ETQ队列和预约任务PTQ队列中建立对应的控制块，维护该任务的启动时刻 和布局区域；根据该任务的启动时刻和运行结束时刻对AEQ队列进行更新； 并根据调度结果向所述资源管理器发送资源状态更新信息。