[发明专利]一种多核实时系统任务间加速因子的定义和测量方法

权利要求书

1.一种多核实时系统任务间加速因子的定义，其特征在于：k个访存空间有交集的计算任务τ₁，τ₂……τ_k，其中每个任务单独执行时间分别为C₁，C₂……C_k。将其部署在同一个处理器/处理器核上以seq=τ₁，τ₂……τ_k的顺序执行时，由于共享了处理器/处理器核的L1、L2或L3级Cache，在并发运行过程中，彼此增加了对方的Cache命中率，减少对方及总的运行时间，使得每个任务的执行时间分别变为C′₁，C′₂……C′_k，则称该组任务间的在seq顺序下的复杂加速因子为规定任务间的最大影响长度d，在测量加速因子时，假定在该影响距离以外的两个任务相互间不具备加速效应，因此仅考虑影响长度d以内的任务组合。

2.一种多核实时系统任务间加速因子的测量方法，其特征在于，实施如下步骤：

步骤1：初始化测量系统。

输入给定任务集S={τ₁，τ₂……τ_n}；根据任务集特性输入影响距离d；初始化单独执行时间数组C[n]；初始化复杂加速因子矩阵。

步骤2：测量各个任务的独立执行时间。

依次测量任务集S中每个任务τ_i在缓存为空且无中断情况下的独立运行时间C_i。

步骤2.1：初始化任务运行环境，清空处理器L1、L2、L3级cache。

步骤2.2：将任务τ_i部署在一个处理器p上并执行，在无中断的情况下记录τ_i的执行时间c_k。

步骤3：测量复杂加速因子

步骤3.1：选取下一个i个任务组成的任务组合s。

步骤3.2：生成任务组合s的下一个执行顺序seq。

步骤3.3：预判断当前序列的加速效果，如果当前序列的子序列加速效果较差，则跳过测试，直接将当前序列的加速因子设为一默认较低值。

步骤3.4：将任务组合s部署在同一个处理器核p上，按照步骤3.2生成的执行顺序seq依次执行s中任务，记录任务组合的执行总时间t‘。通过该时间即可计算出当前组合对应的加速因子。

步骤4：测量结果输出。将上述测量结果储存于文件中输出。

3.根据权利要求2所述的一种多核实时系统任务间加速因子的测量方法，其特征在于，所述步骤3.4中任务部署执行具体为：将任务组合s部署在同一个处理器核p上，按照步骤3.2生成的执行顺序seq依次执行s中任务，记录任务组合的执行总时间t‘。通过该时间即可计算出当前组合对应的加速因子。

4.根据权利要求2所述的一种多核实时系统任务间加速因子的测量方法，其特征在于，在所述步骤3.3中预判断当前序列的加速效果具体为：根据步骤3.2获得的执行序列seq，假设seq中任务数为k，当k≥4时，则检测seq中长度为k-1、k-2的子序列，显然其长度为k-1、k-2的子序列个数分别为2和3，此时查询之前获得的复杂加速因子表(k-1与k-2两个表)，如果其子序列的加速效应显示为比较显著的减速效果，即当前待测试的任务集的子集中任务亲和性较差，则可以假定当前待测试任务序列的任务亲和性也较差，可以直接跳出下面的步骤2.1与步骤3.4，直接对当前序列的加速效应值设定为一个较低的默认值。通过本步骤的判断，使用剪枝的方式显著减少测试时间，空间开销，提高算法执行效率。