專利名稱：使用運(yùn)行時(shí)間任務(wù)調(diào)度的多處理器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多處理器系統(tǒng)以及一種使用多處理器系統(tǒng)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的方法。
背景技術(shù)：
美國專利No. 5，832，262描述了使用實(shí)時(shí)硬件調(diào)度來將任務(wù)分配到多處理器系統(tǒng) 的不同處理器。該系統(tǒng)包括調(diào)度處理器以及充當(dāng)從設(shè)備以執(zhí)行由調(diào)度處理器所調(diào)度的任務(wù) 的多個(gè)處理器。調(diào)度處理器標(biāo)識(shí)要執(zhí)行的任務(wù)，并將其放入可執(zhí)行任務(wù)隊(duì)列中?？捎脧脑O(shè) 備在實(shí)時(shí)硬件調(diào)度器(scheduler)的控制之下，執(zhí)行來自隊(duì)列的任務(wù)。美國專利No. 5，832，262并沒有說明調(diào)度處理器如何選擇要放入隊(duì)列中的任務(wù)， 但是已知為此目的可以使用任務(wù)圖(task graph)。任務(wù)圖表達(dá)任務(wù)之間的關(guān)系，針對(duì)每一 任務(wù)指示在該任務(wù)可被執(zhí)行之前必須已經(jīng)完成哪些先導(dǎo)(predecessor)任務(wù)。因此，在檢 測(cè)到任務(wù)圖中規(guī)定的先導(dǎo)任務(wù)已經(jīng)完成執(zhí)行時(shí)，可以將任務(wù)放入隊(duì)列中供執(zhí)行。美國專利 No. 5，832，262使用基于對(duì)任務(wù)的相對(duì)緊急度進(jìn)行定義的優(yōu)先權(quán)，而并非基于數(shù)據(jù)依賴性 (dependency)的預(yù)編譯調(diào)度。常規(guī)上，任務(wù)圖由編程者或編譯者通過標(biāo)識(shí)任務(wù)中使用的變量并回溯至產(chǎn)生這些 變量的任務(wù)來準(zhǔn)備。對(duì)于大任務(wù)集，任務(wù)圖可能變得極大。此外，利用了靜態(tài)任務(wù)圖。必須 按照任務(wù)之間不出現(xiàn)動(dòng)態(tài)可變依賴性的方式，來對(duì)任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)表達(dá)(formulate)。因此， 例如在圖像處理應(yīng)用中，除了總體上以對(duì)圖像的相關(guān)性(cbpendence)來表達(dá)依賴性之外， 由于可變運(yùn)動(dòng)向量，排除了實(shí)現(xiàn)靜態(tài)任務(wù)圖來處理可變依賴性。

發(fā)明內(nèi)容
除了其他目的之外，本發(fā)明的目的在于在多處理系統(tǒng)中對(duì)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，而不需 要靜態(tài)任務(wù)圖。提供了根據(jù)權(quán)利要求1的多處理系統(tǒng)。在此，從處理器核執(zhí)行由主處理器核執(zhí)行 的程序所定義的任務(wù)。任務(wù)由組織矩陣中的位置來標(biāo)識(shí)。主處理器核定義適用于矩陣中多 個(gè)位置的相對(duì)依賴性模式。依賴性模式可以適用于這多個(gè)位置中的每一個(gè)位置，以獲得該 多個(gè)位置中所述一個(gè)位置處的任務(wù)所依賴的任務(wù)的相應(yīng)其他位置的集合。任務(wù)依賴性模式 例如可以包括指向矩陣中左方和上方鄰居的向量。在實(shí)施例中，任務(wù)依賴性模式可以取決 于運(yùn)行時(shí)間變量數(shù)據(jù)。在圖像處理示例中，矩陣中的位置對(duì)應(yīng)于圖像中的位置。在使用硬件任務(wù)調(diào)度器的實(shí)施例中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該方法實(shí)現(xiàn)了與軟件任務(wù)調(diào)度相比 7倍的任務(wù)調(diào)度增速，以及總體降低15%的H. 264視頻編碼任務(wù)。硬件任務(wù)調(diào)度器使用程序定義的任務(wù)依賴性模式來調(diào)度從處理器核上的任務(wù)。使 用依賴性模式存儲(chǔ)器來向硬件任務(wù)調(diào)度器提供任務(wù)依賴性模式以應(yīng)用于不同位置。在實(shí)施例中，可同時(shí)有多個(gè)任務(wù)依賴性模式可用，分別適用于不同的任務(wù)組或者 矩陣中任務(wù)的位置組。因此例如，可以為接近矩陣邊沿的位置以及遠(yuǎn)離邊沿的位置提供不 同的依賴性模式，或者根據(jù)圖像的類型(例如，MPEG圖像處理任務(wù)中的I、P或B幀)為不同圖像提供不同的依賴性模式。在該實(shí)施例中，硬件任務(wù)調(diào)度器根據(jù)計(jì)算所針對(duì)的任務(wù)或 位置的組，來從同時(shí)有多個(gè)任務(wù)依賴性模式激活的存儲(chǔ)器中選擇任務(wù)依賴性模式。在實(shí)施例中，硬件任務(wù)調(diào)度器接收已經(jīng)完成任務(wù)的位置的標(biāo)識(shí)，且響應(yīng)于接收到 標(biāo)識(shí)，應(yīng)用適用于已經(jīng)完成任務(wù)的位置的任務(wù)依賴性模式的逆。這樣，硬件任務(wù)調(diào)度器生成 候選任務(wù)，隨后可以根據(jù)任務(wù)依賴性模式來篩選這些候選任務(wù)，以確定它們是否準(zhǔn)備就緒 供執(zhí)行。矩陣可以具有二維或更多維。當(dāng)使用二維矩陣時(shí)，任務(wù)依賴性模式可以用在所述 至少兩個(gè)維度上具有非零分量的相對(duì)依賴性向量來表達(dá)。當(dāng)使用三維或更高維矩陣時(shí)，任 務(wù)依賴性模式可以用在三個(gè)或更多維度上具有非零分量的相對(duì)依賴性向量來表達(dá)。


根據(jù)使用附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，這些以及其他目的和有利方面將變得清
林 疋。圖1示出了多處理系統(tǒng)。圖2示出了二維依賴性模式。圖3示出了硬件任務(wù)調(diào)度器。圖4示出了任務(wù)生成的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了多處理系統(tǒng)，該多處理系統(tǒng)包括主處理器核10、多個(gè)從處理器核12、硬 件任務(wù)調(diào)度器14和共享存儲(chǔ)器16。共享存儲(chǔ)器16耦接至主處理器核10、多個(gè)從處理器核 12以及硬件任務(wù)調(diào)度器14。硬件任務(wù)調(diào)度器14耦接至主處理器核10以及多個(gè)從處理器 核12。在工作中，主處理器核10執(zhí)行指令程序，包括發(fā)起由從處理器核12執(zhí)行任務(wù)集的 指令。集合中的任務(wù)數(shù)目可以超出可用從處理器核12的數(shù)目，從而至少一個(gè)從處理器核12 可能各自需要執(zhí)行該集合中的多個(gè)任務(wù)。硬件任務(wù)調(diào)度器14充當(dāng)主處理器核10與從處理 器核12之間的中介(intermediary)。發(fā)起執(zhí)行任務(wù)集的指令使主處理器核10向硬件任務(wù) 調(diào)度器14發(fā)送信號(hào)，該指令標(biāo)識(shí)集合中的任務(wù)，針對(duì)集合中一組(class)位置的、任務(wù)之間 的重復(fù)依賴性模式O^petitive dependency pattern)，以及可選的針對(duì)集合中另一組位 置的邊界依賴性模式(boundary dependency pattern)和/或任務(wù)參數(shù)。在實(shí)施例中，重 復(fù)依賴性模式可以動(dòng)態(tài)改變。圖2示出了任務(wù)集20以及任務(wù)之間的依賴性模式22、24a_d。任務(wù)20以位置的二 維矩陣來表示，其中任務(wù)由其位置來標(biāo)識(shí)?？梢园催@種方式標(biāo)識(shí)的任務(wù)的例子是與二維圖 像中相應(yīng)像素或像素塊相關(guān)聯(lián)的圖像處理任務(wù)，其中用于執(zhí)行任務(wù)的程序?qū)τ诿恳幌袼鼗?像素塊可以相同。依賴性模式22、24a-d分別由從生成數(shù)據(jù)的任務(wù)至使用所生成數(shù)據(jù)的單 個(gè)任務(wù)的線條來圖示。盡管并未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，每一依賴性模式適用于多個(gè)位置。矩陣中的每一任務(wù)可以由任務(wù)程序及其在矩陣中的位置來標(biāo)識(shí)。不同位置處的任 務(wù)程序可以相同。依賴性模式22、24a-24d的平移(translated)版本適用于彼此不同位置 處的多個(gè)任務(wù)。例如，第一依賴性模式22的平移版本適用于任務(wù)矩陣的二維子矩陣(陰影所示)中各位置處的任務(wù)所使用數(shù)據(jù)的生成，該子矩陣中任務(wù)的位置與矩陣的特定邊界相 距多于閾值距離的預(yù)定行數(shù)和列數(shù)。第二和第三依賴性模式24a_b的平移版本適用于位置 沿著矩陣第一邊界的任務(wù)所使用數(shù)據(jù)的生成。第四和第五依賴性模式24c_d的平移版本適 用于位置沿著矩陣第二邊界的任務(wù)所使用數(shù)據(jù)的生成。某些任務(wù)可能不依賴于集合中其他任務(wù)所生成的數(shù)據(jù)。例如，這可以適用于矩陣 左上角位置處的任務(wù)。這可以被稱作直接(trivial)依賴性模式(圖中未示出)，而不具備 線段。雖然作為示例示出了二維矩陣，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用較高或較低維的矩陣，同 時(shí)具有相應(yīng)的較高或較低維的依賴性模式。圖3示出了硬件任務(wù)調(diào)度器14的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，硬件任務(wù)調(diào)度器14包 括控制單元30、依賴性模式存儲(chǔ)器32、任務(wù)準(zhǔn)備電路34和任務(wù)緩沖器36。依賴性模式存 儲(chǔ)器32也可以位于硬件任務(wù)調(diào)度器14外部?？刂茊卧?0具有耦接至主處理器核10 (未 示出)以及任務(wù)緩沖器36的輸入?？刂茊卧?0具有耦接至主處理器核10、從處理器核12 以及共享存儲(chǔ)器16 (未示出)的接口?？刂茊卧?0具有耦接至依賴性模式存儲(chǔ)器32以及 任務(wù)準(zhǔn)備電路34的輸出，以及耦接至任務(wù)緩沖器36的輸入。任務(wù)準(zhǔn)備電路34具有耦接至 依賴性模式存儲(chǔ)器32的輸入，以及耦接至任務(wù)緩沖器36的輸出。在工作中，硬件任務(wù)調(diào)度器14用來控制何時(shí)允許從處理器核12執(zhí)行針對(duì)矩陣中 相應(yīng)位置處的所標(biāo)識(shí)任務(wù)的實(shí)例。在其與主處理器核10的接口處，控制單元30從主處理 器核10(未示出)接收任務(wù)標(biāo)識(shí)，該任務(wù)標(biāo)識(shí)伴隨有任務(wù)的重復(fù)依賴性模式以及可選的一 個(gè)或多個(gè)邊界依賴性模式的規(guī)定、任務(wù)參數(shù)以及初始位置指示。任務(wù)標(biāo)識(shí)可以實(shí)現(xiàn)為針對(duì)用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)的指令程序的指針。重復(fù)依賴性模式的規(guī) 定可以實(shí)現(xiàn)為對(duì)與依賴性模式22、24a-d的箭頭相對(duì)應(yīng)的向量的χ和y分量進(jìn)行定義的操 作數(shù)(operand)。另外，可以提供信息來將各個(gè)依賴性模式鏈接至相對(duì)于矩陣邊界定義的相 應(yīng)位置集合。在接收時(shí)，控制單元30將接收到的任務(wù)之間的重復(fù)依賴性模式以及可選的邊界 依賴性模式的規(guī)定寫入依賴性模式存儲(chǔ)器32。此外，控制單元30向從處理器核12(未示 出)發(fā)信號(hào)通知準(zhǔn)備執(zhí)行所標(biāo)識(shí)的任務(wù)，而并不指定必須執(zhí)行的任務(wù)在矩陣中的位置。作 為響應(yīng)，從處理器核12加載用于執(zhí)行所標(biāo)識(shí)任務(wù)的指令程序。對(duì)于每一從處理器核12而 言加載的程序可以相同?？梢宰⒁獾?，在一些實(shí)施例中，部分依賴性可能不需要寫入依賴性模式存儲(chǔ)器32。 在圖2的示例中，其中模式22包括依賴性(_1，0)，(0,-1), (-1,-1), (-2,-1)和(_1，_2)， 可以看出，相對(duì)位置(-1,0), (0，-1)處的任務(wù)只有在其他相對(duì)位置(-1，-1)，(_2，-1)和 (-1,-2)處的任務(wù)完成后才能開始。因此，為了運(yùn)行時(shí)間調(diào)度的目的，后面的依賴性不需要 寫入依賴性模式存儲(chǔ)器32。主處理器核10可以被配置為篩選(screen)對(duì)于調(diào)度目的而言 冗余的依賴性，且僅將非冗余的依賴性寫入依賴性模式存儲(chǔ)器32。當(dāng)使用數(shù)據(jù)相關(guān)的依賴 性時(shí)，可以在每次生成新的依賴性時(shí)，使用數(shù)據(jù)相關(guān)的篩選，然后將依賴性寫入依賴性模式 存儲(chǔ)器32。接著，從處理器核12開始向控制單元30提供請(qǐng)求信號(hào)，以請(qǐng)求分配矩陣中的位置 以及針對(duì)該位置開始執(zhí)行的許可。為進(jìn)行這些處理，從處理器核12可以包括任務(wù)獨(dú)立外殼(shell)程序。一旦從處理器核12接收到了對(duì)矩陣中位置的分配以及針對(duì)該位置開始執(zhí) 行的許可，從處理器核12執(zhí)行程序。在執(zhí)行期間，從處理器核12可以從共享存儲(chǔ)器16和 /或從硬件任務(wù)調(diào)度器14加載參數(shù)和/或由其他任務(wù)生成的數(shù)據(jù)。類似地，從處理器核12 可以向共享存儲(chǔ)器和/或硬件任務(wù)調(diào)度器14寫入由所執(zhí)行的任務(wù)生成的數(shù)據(jù)。當(dāng)從處理 器核12完成時(shí)，其向硬件任務(wù)調(diào)度器14發(fā)信號(hào)通知。硬件任務(wù)調(diào)度器14或從處理器核12可以在存儲(chǔ)區(qū)中記錄完成。該存儲(chǔ)區(qū)可以實(shí) 現(xiàn)在硬件任務(wù)調(diào)度器14中的任務(wù)位置映射存儲(chǔ)器中，或者該存儲(chǔ)器例如可以是共享存儲(chǔ) 器16的一部分。該存儲(chǔ)區(qū)可以包含標(biāo)記陣列(flag array)，陣列位置對(duì)應(yīng)于矩陣中的位 置。在這種情況下，矩陣中的位置可以用作在該存儲(chǔ)區(qū)中的陣列中相應(yīng)位置處寫入完成標(biāo) 記的索引(index)?？蛇x地，可以在存儲(chǔ)區(qū)中存儲(chǔ)波前碼(wavefront code) 0這節(jié)省了空間。當(dāng)依賴 性包括對(duì)陣列中直接相鄰元素的依賴性時(shí)，確保了存在波前，即，矩陣中將完成位置和未完 成位置分開的輪廓線(contour)或表面。在這種情況下，并不存在被未完成位置包圍的隔 離完成位置，或者反之亦然。在這種情況下，存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)矩陣中任務(wù)已經(jīng)完成的位置與任務(wù) 尚未完成的位置之間邊沿處的位置的路徑或表面的波前碼表示。在二維矩陣的情況下，路 徑表示可以包括一系列代碼，這些代碼表示沿著路徑的連續(xù)步驟方向。每當(dāng)完成某一位置 的任務(wù)時(shí)，更新路徑，例如通過修改與該位置相關(guān)的步驟的代碼來進(jìn)行更新。隨后，通過測(cè) 試相對(duì)于波前的位置，來測(cè)試某一位置的任務(wù)是否已經(jīng)完成。在實(shí)施例中，控制單元30通過從任務(wù)緩沖器36中取出來自矩陣中位置的標(biāo)識(shí)，向 從處理器核12之一提供確認(rèn)(acknowledge)信號(hào)并標(biāo)識(shí)位置，來響應(yīng)來自從處理器核12 的請(qǐng)求信號(hào)。最初，控制單元30可以取出矩陣中的初始位置，例如左上處的位置，并通過向 從處理器核12之一提供確認(rèn)信號(hào)并標(biāo)識(shí)該位置，來響應(yīng)來自該處理器核12的請(qǐng)求信號(hào)。任務(wù)準(zhǔn)備電路34在先前位置的任務(wù)執(zhí)行完成時(shí)，在任務(wù)緩沖器36中添加新的任 務(wù)位置，這些新的任務(wù)位置取決于先前位置的結(jié)果。圖4示出了任務(wù)準(zhǔn)備電路34的工作實(shí) 施例的流程圖。在該實(shí)施例中，控制單元30檢測(cè)已經(jīng)由從處理器核12完成的任務(wù)的位置， 并向任務(wù)準(zhǔn)備電路34發(fā)信號(hào)通知這些位置。在第一步驟41中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34接收已經(jīng) 完成的任務(wù)的位置指示。在第二步驟42中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34使用依賴性模式存儲(chǔ)器32中 依賴性的向量的逆(inverse)，來標(biāo)識(shí)依賴于已完成任務(wù)的候選任務(wù)的位置。因此，例如如 果依賴性模式規(guī)定了向量(_1，0)，(-1,-1)和(0，-1)，則位置(x，y)的任務(wù)完成將導(dǎo)致標(biāo) 識(shí)出候選位置(x+1，y)，(x+1，y+1)和(χ, y+1)。在第三步驟43中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34選擇候選任務(wù)。在第四步驟44中，任務(wù)準(zhǔn)備 電路34使用依賴性模式存儲(chǔ)器32中依賴性模式的向量，來標(biāo)識(shí)所選候選任務(wù)的先導(dǎo)任務(wù) 的位置。在第五步驟45中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34測(cè)試這些位置處的先導(dǎo)任務(wù)是否已經(jīng)全部完 成。如果全部完成，則任務(wù)準(zhǔn)備電路34執(zhí)行第六步驟46，將該候選任務(wù)的位置指示放入任 務(wù)緩沖器36中。在第六步驟46之后，或者如果先導(dǎo)任務(wù)尚未全部完成則在第五步驟45之 后，任務(wù)準(zhǔn)備電路34執(zhí)行第七步驟47，確定是否已經(jīng)考慮了所有候選任務(wù)。如果沒有考慮 所有候選任務(wù)，則處理從第三步驟43開始重復(fù)。否則，任務(wù)準(zhǔn)備電路34返回第一步驟41， 等待已經(jīng)完成的另一任務(wù)的位置標(biāo)識(shí)。作為該處理的備選方案，任務(wù)準(zhǔn)備電路34可以重復(fù)掃描矩陣中尚未開始執(zhí)行的所有任務(wù)，使用這些任務(wù)作為候選任務(wù)來確定所有先導(dǎo)任務(wù)已經(jīng)完成的任務(wù)的位置且將這 些任務(wù)的位置指示放入任務(wù)緩沖器36中。這需要比圖4中的處理更多的時(shí)間。當(dāng)使用波 前碼來表示完成任務(wù)和未完成任務(wù)之間的邊界時(shí)，這種掃描可以替換為選擇波前所表示的 邊界上的任意位置?？刂茊卧?0在檢測(cè)到從處理器核12請(qǐng)求新任務(wù)時(shí)，查閱任務(wù)緩沖器36?？刂茊?元30將來自任務(wù)緩沖器的任務(wù)位置指示發(fā)送至發(fā)出請(qǐng)求的從處理器核12，并從任務(wù)緩沖 器36中去除該位置。在實(shí)施例中，控制單元30在每次檢測(cè)到任務(wù)完成時(shí)，在任務(wù)位置映射存儲(chǔ)器中進(jìn) 行寫入，以針對(duì)該任務(wù)的位置指示該位置的任務(wù)已經(jīng)完成。在該實(shí)施例中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34 可以從任務(wù)位置映射存儲(chǔ)器中進(jìn)行讀取，以確定所選位置的任務(wù)是否已經(jīng)完成。當(dāng)使用波 前碼時(shí)，第五步驟45包括測(cè)試先導(dǎo)任務(wù)的位置是否在與已完成任務(wù)相對(duì)應(yīng)的波前一側(cè)。針 對(duì)用來生成候選的位置(第一步驟41中接收到的位置)的波前碼更新位置可以用作這種 確定的起始點(diǎn)。這使得不必為此目的掃描整個(gè)波前碼。在實(shí)施例中，各個(gè)不同重復(fù)依賴性模式可以用于相應(yīng)的不同位置組處的任務(wù)。因 此，例如第一依賴性模式集合可以用于位置在矩陣第一邊界上(非角落處的位置)的任務(wù)， 第二依賴性模式集合可以用于位置在矩陣第二邊界上(非角落處的位置)的任務(wù)，以及第 三依賴性模式集合可以用于位置并非在第一和第二邊界上的任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，這通過使用矩陣中的多個(gè)依賴性模式集合來予以支持?？蛇x地， 可以使用多個(gè)矩陣。在使用相同矩陣中多個(gè)依賴性模式集合的實(shí)施例中，這通過根據(jù)由主 處理器核10提供的信息，針對(duì)矩陣中相應(yīng)的位置組，在依賴性模式存儲(chǔ)器32中存儲(chǔ)多個(gè)依 賴性模式集合來予以支持。另外，主處理器核10提供將位置組與相應(yīng)依賴性模式集合鏈接 的信息。該信息被發(fā)送至任務(wù)準(zhǔn)備電路34。任務(wù)準(zhǔn)備電路34被配置為標(biāo)識(shí)每一候選任務(wù) 的組，以選擇適用于該位置的依賴性模式集合，并使用選擇的該依賴性模式集合來測(cè)試該 候選任務(wù)的所有先導(dǎo)任務(wù)是否已經(jīng)完成。標(biāo)識(shí)候選任務(wù)的組例如可以包括檢測(cè)其位置是否 位于矩陣的邊界上，或者確定從該任務(wù)的位置到邊界的行和/或列數(shù)并根據(jù)該數(shù)目來選擇 依賴性模式集合。當(dāng)提供多個(gè)依賴性模式集合時(shí)，所有集合可以用于在第二步驟42中生成候選任 務(wù)的位置。通過考慮候選的組并且如果該候選并不屬于與已經(jīng)用于生成該候選的依賴性模 式集合相對(duì)應(yīng)的組則去除該候選，可以減少所生成的候選的數(shù)目。在大多數(shù)實(shí)施例中，一個(gè)依賴性模式集合導(dǎo)致這樣的候選任務(wù)位置，所述候選任 務(wù)位置包括可從其他依賴性模式集合得到的所有候選任務(wù)位置。在這些實(shí)施例中，可以向 任務(wù)準(zhǔn)備電路34提供信息來標(biāo)識(shí)這一個(gè)依賴性模式集合，任務(wù)準(zhǔn)備電路34被配置為在第 二步驟42中僅使用所標(biāo)識(shí)的這一個(gè)依賴性模式集合來生成候選任務(wù)?？蛇x地，可以針對(duì)已完成任務(wù)定義其他組，所述其他組耦接至相應(yīng)的依賴性模式 的逆，任務(wù)準(zhǔn)備電路34被配置為在第二步驟42中標(biāo)識(shí)已完成任務(wù)的其他組，并使用該其他 組的逆來生成候選任務(wù)位置。在實(shí)施例中，從處理器核12和任務(wù)準(zhǔn)備電路34可以被配置為忽略指向矩陣外任 務(wù)的依賴性。在這種情況下，對(duì)于整個(gè)矩陣而言可能單獨(dú)的依賴性模式就足矣，而無需針對(duì) 邊界附近位置的專門依賴性模式。
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控制單元30被配置為檢測(cè)所有任務(wù)是否已經(jīng)完成。這例如可以如下來實(shí)現(xiàn)維護(hù) 表示未完成任務(wù)的計(jì)數(shù)器值，每當(dāng)完成任務(wù)時(shí)遞減計(jì)數(shù)器值，并測(cè)試計(jì)數(shù)器值是否已經(jīng)達(dá) 到零。在檢測(cè)到所有任務(wù)完成時(shí)，控制單元30向主處理器核10發(fā)信號(hào)通知完成，之后主處 理器核10可以繼續(xù)其程序，執(zhí)行后續(xù)的指令以及可選地開始新的任務(wù)矩陣。在另一實(shí)施例中，主處理器核10被配置為在執(zhí)行開始執(zhí)行任務(wù)矩陣的指令之后 一直執(zhí)行其程序，直至矩陣中的所有任務(wù)已經(jīng)完成。在這種情況下，主處理器核10可以在 隨后的階段中執(zhí)行測(cè)試完成的指令。主處理器核10的程序可以包含在前一矩陣中的所有任務(wù)執(zhí)行之前發(fā)起執(zhí)行另一 任務(wù)矩陣的指令。當(dāng)從處理器核12中針對(duì)該另一矩陣中任務(wù)的程序代碼與針對(duì)前一矩陣 的程序代碼相同時(shí)，這可以通過在矩陣中位置標(biāo)識(shí)之外使用矩陣標(biāo)識(shí)以標(biāo)識(shí)任務(wù)來實(shí)現(xiàn)。 針對(duì)各矩陣的相應(yīng)依賴性模式集合可以一起存儲(chǔ)在依賴性模式存儲(chǔ)器32中。在這種情況 下，任務(wù)準(zhǔn)備電路34被配置為使用矩陣的標(biāo)識(shí)以及該矩陣中任務(wù)的位置標(biāo)識(shí)來從依賴性 模式存儲(chǔ)器32中選擇適用的依賴性模式集合。在另一實(shí)施例中，依賴性模式可以包括不同矩陣之間的依賴性。因此，例如依賴性 模式(0，0，-1)表示當(dāng)前矩陣中某一位置處的任務(wù)對(duì)于前一矩陣(以“-1”表示)中相應(yīng)位 置的依賴性。在該實(shí)施例中，任務(wù)準(zhǔn)備電路34被配置為針對(duì)每一任務(wù)使用矩陣的標(biāo)識(shí)以及 該矩陣中任務(wù)的位置標(biāo)識(shí)來從依賴性模式存儲(chǔ)器32中選擇適用的依賴性模式集合，以測(cè) 試所有先導(dǎo)任務(wù)是否已經(jīng)完成，以及可選地生成候選任務(wù)。這種實(shí)施例可以用于對(duì)邊界給出專門處理。在這種情況下，任務(wù)矩陣可以從主處 理器核10以指令表示為一系列矩陣，這些矩陣分別表示上邊界處的行、左邊界處的列以及 其他子矩陣。在這種情況下，主處理器核10可以針對(duì)行矩陣、列矩陣和其他矩陣連續(xù)執(zhí)行 開始任務(wù)的指令，向硬件任務(wù)調(diào)度器14發(fā)信號(hào)通知這些矩陣內(nèi)以及這些矩陣之間的依賴 性模式。在一個(gè)實(shí)施例中，從處理器核12的程序代碼針對(duì)所有矩陣中所有位置處的任務(wù) 相同，應(yīng)理解，在該程序代碼內(nèi)，取決于矩陣或矩陣中的位置，可以存在向代碼不同部分的 跳轉(zhuǎn)或者在代碼不同部分之間跳轉(zhuǎn)。因此，從處理器核12可以按照快速連續(xù)方式針對(duì)不同 位置和矩陣執(zhí)行任務(wù)。這可以通過組合針對(duì)不同矩陣和不同位置的程序來建立代碼從而來 實(shí)現(xiàn)。這樣，所有從處理器核12可用于執(zhí)行所有矩陣以及矩陣中所有位置的任務(wù)。備選 地，一些從處理器核12可以臨時(shí)或永久地專用于特定位置組或者特定矩陣，但是在這種情 況下，控制單元30必須根據(jù)請(qǐng)求任務(wù)的從處理器核12，從任務(wù)緩沖器36中選擇任務(wù)。這可 以通過為各種類型的從處理器核12提供多個(gè)任務(wù)緩沖器36來支持。在依賴性模式存儲(chǔ)器32中存儲(chǔ)多個(gè)矩陣的依賴性模式的實(shí)施例中，可以使用該 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)管理，以在相應(yīng)的矩陣中所有位置的任務(wù)都已經(jīng)完成時(shí)釋放依賴性模式占據(jù) 的存儲(chǔ)器?？梢远x矩陣的順序，由于依賴性，矩陣將按照該順序依次完成。在這種情況 下，可以使用FIFO存儲(chǔ)器管理，每次在相應(yīng)的矩陣中所有位置的任務(wù)都已經(jīng)完成時(shí)丟棄存 儲(chǔ)的第一依賴性模式集合。在實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)選擇依賴性模式的至少一部分。這例如可以適用于圖像解碼或 編碼任務(wù)，其中使用數(shù)據(jù)相關(guān)運(yùn)動(dòng)向量或者數(shù)據(jù)相關(guān)參考圖像。在該實(shí)施例中，主處理器核 10可以根據(jù)運(yùn)行時(shí)間變量數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)選擇數(shù)據(jù)依賴性模式，并使選擇的數(shù)據(jù)依賴性模式存儲(chǔ)在依賴性模式存儲(chǔ)器32中供任務(wù)準(zhǔn)備電路34使用。例如，主處理器核10可以動(dòng)態(tài)設(shè)置 相對(duì)于另一矩陣的依賴性，和/或動(dòng)態(tài)設(shè)置整個(gè)矩陣的依賴性模式。在另一實(shí)施例中，主處理器核10可以動(dòng)態(tài)定義矩陣內(nèi)的位置組，針對(duì)每一組具有 依賴性模式，并使所選的數(shù)據(jù)依賴性模式存儲(chǔ)在依賴性模式存儲(chǔ)器32中供任務(wù)準(zhǔn)備電路 34使用。任務(wù)準(zhǔn)備電路34可實(shí)現(xiàn)為可編程電路，存儲(chǔ)有用于執(zhí)行所述功能的程序。備選 地，可以使用專用電路來執(zhí)行這些功能，使用算術(shù)電路來根據(jù)其他任務(wù)位置和依賴性模式 來計(jì)算任務(wù)位置。盡管作為示例已經(jīng)示出了單個(gè)主處理器核10，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用多個(gè)主處 理器核?？蛇x地，從處理器核中的一個(gè)或多個(gè)可以兼作主處理器核。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施所要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對(duì)附圖、公開和所附權(quán)利要 求的研究，可以理解和做出對(duì)所公開實(shí)施例的其他變動(dòng)。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排 除其他元件或步驟，以及不定冠詞不排除多數(shù)。單個(gè)處理器或其他單元可以滿足權(quán)利要求 中所列出的若干項(xiàng)的功能。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中列舉特定措施的事實(shí)并不表示 這些措施不能有利地組合使用。計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分發(fā)在合適的介質(zhì)上，如與其他硬 件一起提供或者作為其他硬件一部分的光存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以以其他形式分 發(fā)，例如通過互聯(lián)網(wǎng)或者其他有線或無線電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為限 制范圍。
權(quán)利要求
1.一種多處理系統(tǒng)，包括-多個(gè)從處理器核(12)，被配置為執(zhí)行至少部分地由矩陣中的位置來標(biāo)識(shí)的任務(wù)；-依賴性模式存儲(chǔ)器(32)；-主處理器核(10)，被配置為執(zhí)行包括如下指令的程序，所述指令定義任務(wù)、矩陣以及 適用于多個(gè)任務(wù)中每一任務(wù)的任務(wù)依賴性模式，該主處理器核(10)被配置為使任務(wù)依賴 性模式存儲(chǔ)在依賴性模式存儲(chǔ)器(3 中；-硬件任務(wù)調(diào)度器(14)，耦接至主處理核(10)、從處理器核(1 和依賴性模式存儲(chǔ)器 (32)，該硬件任務(wù)調(diào)度器(14)被配置為將準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)分配給從處理器核(12)， 該硬件任務(wù)調(diào)度器(14)被配置為根據(jù)關(guān)于任務(wù)已經(jīng)完成的另外位置以及適用于這些另外 位置的任務(wù)依賴性模式的信息，來在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多處理系統(tǒng)，其中，依賴性模式存儲(chǔ)器(3 被配置為同時(shí)存 儲(chǔ)適用于相應(yīng)的不同任務(wù)組或者適用于矩陣中相應(yīng)的任務(wù)位置組的多個(gè)任務(wù)依賴性模式， 硬件任務(wù)調(diào)度器(14)被配置為根據(jù)計(jì)算所針對(duì)的任務(wù)組或位置組，來從依賴性模式存儲(chǔ) 器(3 中選擇任務(wù)依賴性模式以在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多處理系統(tǒng)，其中，硬件任務(wù)調(diào)度器(14)被配置為至少根據(jù) 從組中的位置到矩陣邊沿的距離，來區(qū)分不同位置組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多處理系統(tǒng)，其中，主處理器核(10)被配置為根據(jù)運(yùn)行時(shí)間 變量數(shù)據(jù)，選擇任務(wù)依賴性模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多處理系統(tǒng)，其中，硬件任務(wù)調(diào)度器(14)被配置為接收已 經(jīng)完成任務(wù)的位置的標(biāo)識(shí)；響應(yīng)于接收到標(biāo)識(shí)，使用適用于已經(jīng)完成任務(wù)的所述另外位置 的任務(wù)依賴性模式的逆，來生成候選任務(wù)；以及通過根據(jù)任務(wù)依賴性模式，篩選候選任務(wù)， 來標(biāo)識(shí)準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多處理系統(tǒng)，其中，矩陣具有至少三個(gè)維度，任務(wù)依賴性模式 包括在所述至少三個(gè)維度上具有非零分量的相對(duì)依賴性向量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多處理系統(tǒng)，包括用于表示矩陣中將已完成任務(wù)的位置與未 完成任務(wù)的位置相分開的位置的波前碼的存儲(chǔ)區(qū)。
8.一種在多處理系統(tǒng)中執(zhí)行任務(wù)的方法，所述多處理系統(tǒng)具有主處理器核(10)和多 個(gè)從處理器核(12)，該方法包括-在主處理器核(10)中執(zhí)行程序，定義任務(wù)的矩陣，其中任務(wù)處于矩陣中相應(yīng)位置處， 以及定義適用于多個(gè)任務(wù)且相對(duì)于位置定義的任務(wù)依賴性模式；-根據(jù)關(guān)于任務(wù)已經(jīng)完成的位置以及適用于這些任務(wù)的任務(wù)依賴性模式的信息，來在 運(yùn)行時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)的位置；-將已經(jīng)計(jì)算為準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)分配給從處理器核(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，主處理器核中的程序根據(jù)運(yùn)行時(shí)間變量數(shù)據(jù)，定 義任務(wù)依賴性模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，主處理器核中的程序針對(duì)相應(yīng)的不同任務(wù)組或 者矩陣中任務(wù)的位置組，定義多個(gè)任務(wù)依賴性模式，所述在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算包括根據(jù)計(jì)算所 針對(duì)的任務(wù)組或位置組，來從依賴性模式存儲(chǔ)器在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)的 位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，矩陣為至少三維的矩陣，針對(duì)至少一組位置的 任務(wù)依賴性模式包括在所述至少三個(gè)維度上具有非零分量的相對(duì)依賴性向量。
全文摘要
在具有主處理器核(10)和多個(gè)從處理器核(12)的多處理系統(tǒng)中執(zhí)行任務(wù)。主處理器核(10)執(zhí)行程序，定義任務(wù)的矩陣以及適用于多個(gè)任務(wù)且相對(duì)于位置定義的任務(wù)依賴性模式，其中任務(wù)處于矩陣中相應(yīng)位置處。每一依賴性模式針對(duì)矩陣中的多個(gè)位置定義相對(duì)依賴性，而非針對(duì)單獨(dú)位置使用單獨(dú)依賴性。響應(yīng)于程序，主處理器核(10)在依賴性模式存儲(chǔ)器中動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)當(dāng)前任務(wù)依賴性模式的定義。硬件任務(wù)調(diào)度器根據(jù)關(guān)于任務(wù)已經(jīng)完成的位置以及適用于這些任務(wù)的任務(wù)依賴性模式，來在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)的位置。將已被計(jì)算為準(zhǔn)備就緒供執(zhí)行的任務(wù)分配給從處理器核(12)。
文檔編號(hào)G06F9/48GK102077172SQ200980125541
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
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