性能非对称多核处理器下异构感知调度技术
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作者简介:

赵姗(1982-),女,河南商丘人,高级工程师,CCF学生会员,主要研究领域为操作系统,软硬件深度融合;李明树(1966-),男,博士,研究员,博士生导师,CCF会士,主要研究领域为操作系统深度设计(包括安全操作系统、数据操作系统等),可信软件过程,基础软硬件核心技术与应用;杨秋松(1977-),男,博士,研究员,博士生导师,CCF专业会员,主要研究领域为软件工程,形式化方法,操作系统.

通讯作者:

李明树,E-mail:mingshu@admin.iscas.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金青年基金(61305054);中国科学院战略性先导科技专项(XDA-Y01-01)


Heterogenity-aware Scheduling Research on Performance Asymmetric Multicore Processors
Author:
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Fund Project:

National Science Foundation for Young Scientists of China (61305054); Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences (XDA-Y01-01)

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    摘要:

    为了满足应用程序的多样化需求,异构多核处理器出现并逐渐进入市场,其中的处理核心(core)具有不同的微架构或者指令集架构(ISA),为应用提供多样化特性支持,比如指令级并行(ILP)、内存级并行(MLP),这些核心协同工作满足整个计算系统的优化目标,比如高性能、低功耗或者良好的能效.然而,目前主流的调度技术主要是针对传统同构处理器架构设计,没有考虑异构硬件能力的差异性.在异构多核处理器环境下,调度技术如何感知硬件的异构特性,为不同类型的应用程序提供更加合适和匹配的硬件资源,这是值得探索的问题.对近年来在该研究领域的成果进行了综述研究,特别是在性能非对称多核处理器架构下,异构调度技术面临的优化目标、分析模型、调度决策和算法评估等主要问题进行了分析和描述,并依次对相关技术进行了系统的总结,最后从软硬件融合的角度对今后的研究工作进行了展望.

    Abstract:

    To meet the diverse needs of the applications, heterogeneous multicore processors appeared and entered into market, where the processing cores have a different microarchitecture or instruction set architecture (ISA), providing special features such as instruction level parallelism (ILP) and memory level parallelism (MLP). These cores work together to meet the optimization objectives of the entire computing system, such as high performance, low power consumption or energy efficiency. However, the mainstream scheduling technology is designed for the traditional homogeneous processor architecture, without considering the differences of processing capabilities of various cores. It is worth exploring for scheduling technologies that can perceive the heterogeneous characteristics of the hardware and make more suitable matching decision between applications and hardware resources. The researches of heterogeneous scheduling in recent years are systematically summarized in the paper. This paper also analyzes the scheduling challenges and techniques under the environment of performance asymmetric multicore processors from the following aspects:optimization objectives, analysis model, scheduling decision, and algorithm evaluation. Finally, the future work is prospected from the perspective of software and hardware integration.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

赵姗,杨秋松,李明树.性能非对称多核处理器下异构感知调度技术.软件学报,2019,30(4):1164-1190

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  • 收稿日期:2018-01-03
  • 最后修改日期:2018-09-26
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  • 在线发布日期: 2019-01-23
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