[发明专利]用于多线程处理的系统和方法

说明书

相关申请案交叉申请

本申请要求2015年7月27日递交的发明名称为“用于多线程处理的系统和方法(System and Method for Multithreaded Processing)”的第14/810,205号美国非临时专利申请的在先申请优先权和权益，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及用于管理微处理器计算系统的操作的系统和方法，在具体实施例中，涉及用于多核微处理器的系统和方法。

背景技术

当前的硬件技术已研制出具有多核的片上系统(System-on-Chip，SOC)设备。目前，存在具有12至64个硬件线程的SOC，并且对于具有多于50个内核的芯片也有计划(因特尔公布了用于高性能计算的新产品计划，http://www.intel.com/pressroom/archive/releases/2010/20100531comp.htm)。此外，已开发了多处理计算系统，这些系统使用2个至数千个处理器(1976年12月IEEE计算机汇刊第C-25卷第12期，多处理系统，http://63.84.220.100/csdl/trans/tc/1976/12/01674594.pdf)。为了利用这些多处理器或多线程系统，操作系统将应用划分为可以单独处理的离散任务。

然而，所用线程的数量与多个线程的开销之间存在权衡。当单独线程上的任务完成后，结果通常必须与在其它线程上运行的任务进行协调。这产生了难以处理的时间问题，因为完成任务所需的时间经常不同。此外，后续任务可能也需要当前任务的结果。这样产生了棘手的同步问题。另一个问题是耗电量。如果所有硬件线程均满负荷运行，那么芯片的电源系统可能负担过重，并且可能产生较多的热量以至于无法安全耗散。并行运行时系统的关键挑战之一是如何有效地使用硬件线程并提供最佳性能。

发明内容

提供了一种用于操作多线程处理系统的方法，包括：控制器在时间N期间将多个任务的子集分配给多个线程，所述控制器在所述时间N期间收集与所述多个线程的操作有关的数据，所述控制器分析所述数据以确定与所述时间N期间所述多个线程的所述操作有关的至少一个条件，以及所述控制器根据所述至少一个条件调整在时间N+1内可用的所述多个线程的数量。

提供了一种多线程处理系统控制器。所述多线程处理系统控制器包括存储程序的存储系统以及耦合到所述存储系统并执行所述程序的处理器。所述程序配置所述多线程处理系统控制器执行以下操作：在时间N期间将多个任务的子集分配给多个线程，在所述时间N期间收集与所述多个线程的操作有关的数据，分析所述数据以确定在所述时间N期间与所述多个线程的所述操作有关的至少一个条件，以及根据所述至少一个条件调整在时间N+1内可用的所述多个线程的数量。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1示出了在多线程处理系统中使用的操作系统的操作；

图2示出了一项实施例的操作；

图3是根据一实施例的节流决策过程的流程图；

图4是图3所示过程中的决策过程的流程图；

图5是显示图2的实施例所执行的节流操作的示意图。

具体实施方式

下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。

图1是显示包含多个处理器的多线程处理系统的基本操作的方框图。这种系统的一个示例是具有多核处理器的智能手机。另一个示例是虚拟化环境，在虚拟化环境中，多个虚拟机(virtual machine，VM)可以实例化并用于处理至少部分处理作业或应用。但是也可以设想其它系统和设备，这些系统和设备在具体描述和权利要求的范围内。来自操作系统12的调用启动一个或多个应用。操作系统12被设计用于利用多线程系统(一个线程是一个离散处理单元，例如多处理器系统中的单个处理器或多核系统中的单核)。为了执行此操作，操作系统12将待进行的工作分解成相对离散的任务14。这些任务可以针对应用或针对操作系统本身执行。目标是尽可能有效地处理任务。