[发明专利]一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法

说明书

本发明公开一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，包括以下步骤：S1、根据任务实际需求和线程的任务处理能力，将任务池中的每个任务划分为线程们可高效并行处理的若干子任务；S2、对S1中得到若干子任务编号，将任务池中的任务编号为taskid，每个任务划分后子任务编号为jobid，则每个子任务有唯一编号，记线程个数为n；S3、依次处理每个任务，根据S2中编号，将编号为（taskid，jobid）的子任务分配给第（jobid%n+taskid）%n个线程。本发明可以在异构众核处理器上多线程并行处理任务时，从整体上均衡各线程的任务负载，提升计算效率与系统稳定性。

技术领域

本发明涉及一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，属于高性能计算技术领域。

背景技术

异构众核处理器最突出的优势是高性能，尤其适用于高性能计算领域，主要应用于超大规模并行机等大型实用系统中，它包含数量众多的从核，在多线程并行处理任务方面具有得天独厚的优势。但是，任务划分时，各个线程的任务数量未必相等，从而造成线程之间负载的不均衡，这在一定程度上造成了计算资源的闲置浪费，影响运算效率，延长计算时间。

使用多线程并行处理任务时，通常会将任务池中的每个任务划分为若干子任务，然后根据子任务编号依次将若干子任务分配给各个线程，由于线程数不一定整除子任务数量，因此可能有一些线程任务比其他线程多，导致部分线程空转，影响运算效率，尽管程序会反复多次处理一系列任务，但损耗总是存在，且近乎固定。

在异构众核处理器上，当子任务数量不能够被线程数整除时，传统的任务划分策略会导致线程之间任务负载的不均衡，造成计算资源的闲置浪费，影响运算效率；而芯片的持续高负载会影响系统的稳定性，引起故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，以解决基于异构众核处理器的负载不均衡问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，包括以下步骤：

S1、根据任务实际需求和线程的任务处理能力，将任务池中的每个任务划分为线程们可高效并行处理的若干子任务；

S2、对S1中得到若干子任务编号，将任务池中的任务编号为taskid，每个任务划分后子任务编号为jobid，则每个子任务有唯一编号（taskid，jobid），记线程个数为n；

S3、依次处理每个任务，根据S2中编号，将编号为（taskid，jobid）的子任务分配给第（jobid%n + taskid）%n个线程；

S4、当任务池中所有任务处理完毕，程序退出。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，可以在异构众核处理器上多线程并行处理任务时，从整体上均衡各线程的任务负载，提升计算效率与系统稳定性，对于减少程序运行时间、降低功耗、改善基于异构众核处理器超算的工程应用有重要意义。

附图说明

附图1为逻辑控制流示意图；

附图2为传统的任务划分策略下线程负载情况示意图；

附图3为本专利任务循环划分策略下线程负载情况示意图；

附图4为本专利任务循环划分策略示意图。

具体实施方式

实施例：本发明提供一种基于任务循环划分策略的负载平衡方法，具体包括以下步骤：

S1、根据任务实际需求（如矩阵分块策略、算法要求）和线程的任务处理能力（如异构众核芯片中从核的局存大小限制、访存性能），将任务池中的每个任务划分为线程们可高效并行处理的若干子任务；