[发明专利]一种多核系统中多线程调度方法、装置及设备

说明书

本发明公开了一种多核系统中多线程调度方法，方法包括：根据各线程的依赖关系建立DAG图，根据各个核的就绪队列创建线程运行表、冲突线程表及线程队列；根据各个核的就绪队列中线程的运行变化，更新线程运行表、冲突线程表、线程队列及DAG图；在DAG有更新时，检测DAG图的入节点并将入节点的线程添加到全局就绪队列；根据线程运行表和冲突线程表统计线程个数，利用线程个数和时间片数量计算并行度；若并行度小于阈值，则根据线程运行表、冲突线程表及线程队列为全局就绪队列中的线程分配核和时间片得到新分配方案；根据新分配方案将全局就绪队列中的线程分配到相应核的就绪队列中以按照新分配方案调度运行，以避免多个线程同时访问临界区的问题。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种多核系统中多线程调度方法、装置及设备。

背景技术

对于工业物联网这样实时性强的应用领域，时延限制是性能指标，更是功能性指标。对于很多关键性的动作，必须在有限的时间内完成，低时延的线程调度是十分必要的。在多核多线程系统中，可以通过并行加快执行速度。根据阿姆达尔定律，最大加速比是由程序中的顺序部分限制的。因此临界区成为多核系统性能的瓶颈。

临界区指的是一个访问共用资源的程序片段，而这些共用资源有着无法同时被多个线程访问的特性。因此，当某一线程进入临界区时，其他需要进入该临界区的线程必须等待，有一些同步的机制必须在临界区段的进入点与离开点实现，以确保这些共用资源是被互斥获得使用，由此导致线程串行化，从而降低了并行度，影响系统性能。

因此，设法在不影响线程正常运行的情况下，避免多个线程同时访问临界区，从而降低临界区影响，从而提高并行度，进而提高系统性能，是十分必要且具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种多核系统中多线程调度方法、装置及设备，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的第一方面提出了一种多核系统中多线程调度方法，所述方法包括：

根据各线程的前后依赖关系建立DAG图，并根据各个核的就绪队列中的线程创建线程运行表、同一时间片运行同一临界区的冲突线程表及包含相同临界区的线程队列；

根据各个核的就绪队列中线程的运行变化，更新线程运行表、冲突线程表、线程队列及DAG图；

在所述DAG有更新时，检测所述DAG图的入节点并将入节点的线程添加到全局就绪队列；

根据线程运行表和冲突线程表统计所有时间片运行的线程个数，并利用线程个数和时间片数量计算多核系统的线程并行度；

若所述线程并行度小于阈值，则根据线程运行表、冲突线程表及线程队列为全局就绪队列中的线程分配核和时间片，以得到新分配方案；

根据新分配方案，将全局就绪队列中的线程分配到相应核的就绪队列中，以按照新分配方案调度运行。

本发明的第二方面提出了一种多核系统中多线程调度装置，所述装置包括：

线程组织模块，用于根据各线程的前后依赖关系建立有向无环图DAG图；在所述DAG有更新时，检测所述DAG图的入节点并将入节点的线程添加到全局就绪队列；

线程监控模块，用于根据各个核的就绪队列中的线程创建线程运行表、同一时间片运行同一临界区的冲突线程表及包含相同临界区的线程队列，并根据各个核的就绪队列中线程的运行变化，更新线程运行表、冲突线程表、线程队列及DAG图；

计算模块，用于根据线程运行表和冲突线程表统计所有时间片运行的线程个数，并利用线程个数和时间片数量计算多核系统的线程并行度；若所述线程并行度小于阈值，则根据线程运行表、冲突线程表及线程队列为全局就绪队列中的线程分配核和时间片，以得到新分配方案；