多核DSP及其系统和调度器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110235610.6

申请日:

2011.08.17

公开号:

CN102955685A

公开日:

2013.03.06

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):G06F 9/44变更事项:专利权人变更前:上海贝尔股份有限公司变更后:上海诺基亚贝尔股份有限公司变更事项:地址变更前:201206 上海市浦东新区宁桥路388号变更后:201206 上海市浦东新区宁桥路388号|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 9/44申请日:20110817|||公开

IPC分类号:

G06F9/44; G06F9/50

主分类号:

G06F9/44

申请人:

上海贝尔股份有限公司

发明人:

胡涛

地址:

201206 上海市浦东新区宁桥路388号

优先权:

专利代理机构:

北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287

代理人:

刘国伟

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内容摘要

本发明提出了一种多核数字信号处理器、使用该多核数字信号处理器的系统以及相应的调度器。所述多核数字信号处理器的特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。

权利要求书

权利要求书一种多核数字信号处理器,其特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。
根据权利要求1所述的多核数字信号处理器,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了所有内核的内核资源。
根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,所述多核数字信号处理器的内核资源是以子系统为单位进行资源调度的。
根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,动态调整所述子系统的内核资源分配。
根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,所述多核数字信号处理器使用共享存储器和专用存储器。
根据权利要求5所述的多核数字信号处理器,其中,所述共享存储器的存储资源被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。
根据权利要求5所述的多核数字信号处理器,其中,所述专用存储器的存储资源被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。
一种使用多核数字信号处理器的系统,包括:
内核资源被分配至多个子系统的多核数字信号处理器;
共享存储器;以及
专用存储器。
根据权利要求8所述的系统,其中,所述共享存储器的存储资源被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。
根据权利要求8或9所述的系统,其中,所述专用存储器的存储资源被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。
根据权利要求10所述的系统,其中,所述专用存储器的至少一部分是在所述共享存储器中定义的专用部分。
一种用于对多核数字信号处理器的内核资源进行调度的调度器,包括:
最大资源需求估计单元,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;
内核负载测量单元,用于测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态;
子系统选择单元,用于基于最大资源需求估计单元估计的结果以及内核负载测量单元测量的结果,根据预定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及
分配单元,用于将子系统选择单元所选择的子系统分配用于执行所述任务。
根据权利要求12所述的调度器,还包括:
资源需求实时估计单元,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及
子系统内核资源调整单元,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。
根据权利要求12或13所述的调度器,其中,所述预定策略包括以下至少一项:
任务平均等待时间最短;
高优先级任务优先执行;
核间负载平衡;以及
内核资源利用率最大化。

说明书

说明书多核DSP及其系统和调度器
技术领域
本发明总体涉及多核数字信号处理器(DSP),更具体地,涉及一种基于子系统架构的多核数字信号处理器。
背景技术
为了突破单核数字信号处理器处理能力的极限,近来,多核数字信号处理器得到了人们的广泛关注和普遍使用。由于多核数字信号处理器具有可以进行并行处理的两个以上的内核,其在单位时间内能够处理的指令数相应的可以达到单核数字信号处理器的几倍,故而同单核数字信号处理器相比其处理能力得到了质的飞跃。
在现有技术中,当使用多核数字信号处理器时,采用以下两种架构。
架构1:使一个任务运行在多核数字信号处理器的所有内核上。
架构2:使一个任务运行在多核数字信号处理器的单个内核上。
图1示出了采用架构1的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用。由图1可见,多核数字信号处理器包括n个内核,内核0、内核1、内核2、......内核n‑1。每个任务(任务0、任务1和任务2)都运行在所有内核上。每个内核单独使用专用存储器,并且与其他内核共享使用共享存储器。采用该架构,单个任务可以使用所有内核的资源以极快的速度运行;并且由于单个任务被分配给所有内核运行的特质,核间负载始终保持平衡。
然而,由于并非所有任务都能够完全并行的运行,需要设置任务终止边界。另外,由于某些任务需要先在单个内核上运行再在所有内核上并行运行,需要设置其他内核的任务起始边界。正如图1所示,任务0、任务1、任务2的运行并非是完全并行的,因而针对每个任务设置了任务终止边界;任务1需要先在内核n‑1上运行再在所有内核上并行运行,因而设置了其他内核的任务起始边界。
由图1可以直观的观察到,任务边界的设置将造成处理时间的延迟,导致内核处理资源的浪费。
同时,采用架构1的多核数字信号处理器的所有内核需要共享代码和数据,占用大量的共享存储空间。并且,由于共享存储器的存取速度通常比专用存储器慢,采用架构1的多核数字信号处理器的任务处理速度将受到存储器存取速度的制约。
图2示出了采用架构2的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用。由图2可见,多核数字信号处理器包括n个内核,内核0、内核1、内核2、......内核n‑1。每个任务(任务0、任务1、任务2和任务3)只运行在单个内核上。每个内核单独使用专用存储器,并且与其他内核共享使用共享存储器。
由于架构2无需设置任务边界,内核能够连续地执行任务处理,减少内核周期的浪费。正如图2所示,内核0连续地运行任务0和任务3,在任务运行期间,内核0不存在空闲期。同时,当单个内核运行单个任务时,可以使用专用存储器来存储数据,从而提高了数据存取速度进而提高了任务处理速度,并且还能够节省共享存储器的资源。
然而,架构2也存在极大的弊端。首先,架构2不具备架构1固有的核间负载平衡机制,需要进行专门的负载测量并采用任务调度算法才能实现核间负载平衡。其次,某些任务(特别是电信系统中实时性要求较强的任务)对处理能力的要求(通常以单位时间需要处理的指令数来度量)是无法由单个内核满足的,采用架构2的多核数字信号处理器无法处理此类任务。在图2中,以内核1无法容纳任务1直观地示意了这种不利情况。
由上可见,采用架构1和架构2的多核数字信号处理器各存利弊,并且它们的优缺点本质上由其采用的架构决定。
另外,从多核数字信号处理器对存储器的使用来看。在现有系统中,只存在全体共享和单独专用两种方式。全体共享方式指,存储器由多核数字信号处理器的所有内核共享。单独专用方式指,存储器由单个内核占用。这种全体共享和单独专用二选一的使用方式是缺乏灵活性的。此外,代码始终放置在所有内核都能够访问共享存储器中。这导致大量的共享存储空间被占用,并且由于共享存储器的内容可以十分容易地被所有内核修改,存在极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于,设计一种比现有技术中的架构1和架构2更加灵活的多核数字信号处理器架构,解决上述技术问题中的至少某些问题。
根据本发明的第一方面,提出了一种多核数字信号处理器,其特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。
优选地,所述多个子系统中的至少一个子系统可以被分配所有内核的内核资源。此外,可以动态调整所述子系统的内核资源分配。
优选地,所述多核数字信号处理器使用共享存储器和专用存储器。所述共享存储器的存储资源可以被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。所述专用存储器的存储资源可以被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。
根据本发明的第二方面,还提出了一种使用多核数字信号处理器的系统,包括:内核资源被分配至多个子系统的多核数字信号处理器;共享存储器;以及专用存储器。
优选地,所述共享存储器的存储资源可以被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。所述专用存储器的存储资源可以被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。所述专用存储器可以是在所述共享存储器中定义的专用部分。
根据本发明的第三方面,提出了一种用于对多核数字信号处理器的内核资源进行调度的调度器,包括:最大资源需求估计单元,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;内核负载测量单元,用于测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态;子系统选择单元,用于基于最大资源需求估计单元估计的结果以及内核负载测量单元测量的结果,根据预定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及分配单元,用于将子系统选择单元所选择的子系统分配用于执行所述任务。
优选地,所述调度器还包括:资源需求实时估计单元,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及子系统内核资源调整单元,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。所述预定策略可以包括以下至少一项:任务平均等待时间最短;高优先级任务优先执行;核间负载平衡;以及内核资源利用率最大化。
本发明提出的基于子系统架构的多核数字信号处理器克服了现有技术中采用架构1和架构2的多核数字信号处理器的缺陷。
附图说明
通过下面结合附图说明本发明的优选实施例,将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚,其中:
图1示出了根据现有技术的采用架构1的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用;
图2示出了根据现有技术的采用架构2的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用;
图3是示出了根据本发明的第一实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图;
图4是示出了根据本发明第一实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图;
图5是示出了根据本发明的第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图;
图6是示出了根据本发明第二实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图;
图7是示出了在使用多核子系统执行内核资源需求随时间改变的任务时造成内核资源浪费的情况的示意图;
图8是示出了子系统的内核资源分配随任务所需的内核资源量动态调整的示意图;
图9是示出了根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器的子系统与存储器资源的映射关系的示意图;
图10是示出了采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统的示意框图;以及
图11是示出了图10所示的调度器的具体配置的框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明,在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能,以防止对本发明的理解造成混淆。
以下以6核数字信号处理器为例描述本发明的各个实施例。然而,所属领域技术人员将意识到,本发明的实现不依赖于多核数字信号处理器内核的具体数量。相反,任意内核数量的多核数字信号处理器都适于采用本发明的原理。
图3是示出了根据本发明第一实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图。如图3所示,多核数字信号处理器包括6个内核,内核0、内核1、内核2、......内核5。这6个内核的资源被分配至8个子系统,子系统0、子系统1、子系统2、子系统3、......子系统7。每个任务在单个子系统上运行。
具体地,一方面,多核数字信号处理器的每个内核(内核0、内核1、内核2、......内核5)的内核资源分别被分配至子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7;另一方面,多核数字信号处理器的内核0和内核1的内核资源被分配至子系统0,从而子系统0适于处理资源需求较高的需要由2个内核完成的任务;内核2、内核3和内核4的内核资源被分配至子系统6,从而子系统6适于处理资源需求较高的需要由3个内核完成的任务。采用上述分配方式,由于单个内核可能被分配至两个以上的子系统(例如,内核0既可被分配至子系统1又可被分配至子系统0),在多核数字信号处理器的实际运行期间,对应于同一内核的多个子系统(例如,对应于内核0的子系统0和子系统1)不能同时存在。
由上可见,由于专门针对无法由一个内核完成的任务设计了适于其资源需求的子系统,而并非使单个任务运行在所有内核上或使单个任务仅仅运行在单个内核上,采用基于子系统架构的多核数字信号处理器同采用架构1的多核数字信号处理器相比使用起来更加灵活,而同采用架构2的多核数字信号处理器相比又能够处理无法由单个内核完成的任务。
应当理解的是,虽然以上给出了多核数字信号处理器内核资源的一种具体分配方式,但对所属领域技术人员而言显而易见地还存在其他分配方式。事实上,基于子系统架构的多核数字信号处理器的资源分配只需满足以下条件:分配形成的多个子系统中的至少一个子系统具有两个以上的内核的内核资源。以图3为例,子系统0具有内核0和内核1的内核资源,子系统6具有内核3至内核5的内核资源。
图4是示出了根据本发明第一实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图,其中,横轴表示时间。如图4所示,在时段t0至t2期间,使用子系统0执行任务0;在时刻t2以后,分别使用子系统1和子系统2执行任务1和2;在时段t0至t1期间,分别使用子系统3、子系统4和子系统5执行任务3、任务4和任务5;在时刻t1以后,使用子系统6执行任务6;从时刻t0起,使用子系统7执行任务7。
考虑到多核数字信号处理器的实际使用中常需要执行诸如ISR(中断服务程序,Interrupt Service Routine)、消息处理和调试程序等需要所有内核参与的公共功能,优选地,可以定义图5中所示的使用多核数字信号处理器中所有内核的子系统。
图5示出了根据本发明第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图,其中,多核数字信号处理器的内核资源分配方式与图3所示的分配方式基本相同,只不过所有内核资源还被分配至一个新的子系统8,子系统8设计用于执行需要所有内核参与的公共功能。
图6示出了根据本发明第二实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图,其中,横轴表示时间。图6与图4的区别在于,从时刻T起,使用子系统8执行任务8。
此外,考虑到任务所需的内核资源常常是随时间改变的,有些任务起初需要多个内核的资源才能执行,但经过一段时间需求下降,甚至仅需单个内核的资源。如果以上述多核子系统来执行该任务,将会造成内核资源的严重浪费。图7示出了这种情况。如图7所示,任务0和任务6的内核资源需求量随时间变化,以上述多核子系统来执行该任务时,为子系统0和子系统6分配的内核资源没有得到充分利用。
为了进一步提高内核资源的利用率,作为进一步的改进,可以根据任务所需的内核资源量,动态调整子系统的内核资源分配。具体的调整方式将于稍后进行详细说明。图8示出了子系统的内核资源分配随任务所需的内核资源量动态调整的示意图。如图8所示,任务0和任务6的内核资源需求量随时间变化,运行任务0和任务6的子系统0和6的内核资源分配也随时间发生相应的变化,从而子系统2、子系统3和子系统4中的任务得以运行更长的时间,内核资源的使用效率更高。
为了解决背景技术中所述的、现有技术中多核数字信号处理器对存储器资源的使用存在的若干问题。本发明还提出了按照上述分配方式形成的子系统与存储器资源间的映射关系。一般地,规定必须为使用多核资源的子系统分配共享存储器资源,而不为仅使用单核资源的子系统分配共享存储器资源。该规定主要是基于以下考虑:多核子系统需要共享存储器资源来进行核间通信和作为任务的输入/输出缓冲区,单核子系统不需要进行核间通信。然而,上述规定并非是限制性的,基于其他考虑,还可以对上述规定加以补充。例如,考虑到多核子系统还需要进行核内通信,有时需要存储关键的表和/或一定的缓冲区,还可以为多核子系统分配专用存储器资源。当然,多核子系统也可以仅使用共享存储器。
图9是示出了根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器的子系统与存储器资源的映射关系的示意图。如图9所示,多核数字信号处理器的存储资源包括共享存储器和专用存储器资源,其中,共享存储器可由两个以上的内核共享,而专用存储器是每个内核专用的。具体地,在图9中,共享存储器被划分为两部分,并分别被分配至需要进行核间通信的双核子系统0和3核子系统6,未对子系统0分配专用存储器资源,但对子系统6分配了与内核2、内核3和内核4相关联的专用存储器资源。对单核子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7分配了专用存储器资源。此外,还可以在专用存储器资源中为每个内核分配堆栈所用的存储器资源。
由于基于子系统架构的多核数字信号处理器将共享存储器进行了划分并分配至不同的子系统,子系统间无法修改彼此的代码,因而同采用架构1的多核数字信号处理器的对共享存储器资源的使用方式相比安全性更高。此外,由于上述架构的多核数字信号处理器规定不为仅使用单核资源的子系统分配共享存储器资源,可以节省共享存储资源,并且可以提高存取速度,进而提高任务处理速度。
以上与每个内核相关联的物理专用存储器可以是芯片上存储器,如L1/L2高速缓存。芯片上存储器始终具有极快的存取速度,但其容量较小,无法满足某些任务对存储容量的需要。为满足存储容量需求,专用存储器还包括在共享存储器中定义的专用部分。
以上可由多个内核共享的物理共享存储器可以是芯片上共享存储器和某些板上存储器,如DDR(Double Data Rate,双倍速)存储器。板上存储器容量极大,可以满足任何任务的存储容量需求。如上所述,还可在其上定义专用部分,作为多核数字信号处理器的专用存储器。
本发明的多核处理器及其对存储器资源的映射关系除了能够克服背景技术中所述的现有技术存在的缺陷,还使得单个任务的程序设计人员在设计程序时仅需专注于单个子系统,而不是整个多核DSP,降低了程序设计的难度。
由于采用了不同于现有技术的架构,根据本发明的多核数字信号处理器的任务调度方法相应地与现有技术有所不同。以下,将详细介绍根据本发明的基于子系统架构的多核数字信号处理器的调度方法。
图10是示出了采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统1000的示意框图。如图10可见,计算系统1000包括任务队列1010、调度器1020和内核资源1030,其中,调度器1020负责调度适当的内核资源1030以处理任务队列中的任务。由图10可见,与现有技术最大的区别在于,采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统1000的调度器1020调度的最小单位是子系统,而不是内核。以根据本发明第一实施例的8子系统的6核处理器为例,图10中的内核资源1030部分包括可供调度的8个子系统:子系统0~子系统7。为清楚起见,根据针对子系统分配的内核资源数目(即子系统的处理能力等级),子系统0~子系统7被排列成3列,第1列中的子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7为单核子系统,第2列中的子系统0为双核子系统,第3列中的子系统6为3核子系统。
图11进一步示出了图10所示的调度器1020的具体配置。如图11所示,调度器1020应至少包括:最大资源需求估计单元1110,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;内核负载测量单元1120,用于测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态;子系统选择单元1130,用于基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据预定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及分配单元1140,用于将子系统选择单元1130所选择的子系统分配用于执行该任务。采用具有该配置的调度器可以对根据本发明第一实施例和第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源进行调度。
图4所示的根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图即可看作调度器的调度结果。由图4可见,从内核资源使用率的角度看,该调度结果是最佳的。然而,考虑其他因素(如任务平均等待时间最短、高优先级任务优先执行、核间负载平衡等),子系统选择单元1130可以采用不同的预定策略,针对同一任务选择不同的子系统,进而产生不同的调度结果。
图4的调度结果的产生过程如下。假设在时刻t0,任务0至任务7依次排列在任务队列中等待处理。其中,任务0、任务3、任务4、任务5和任务7具有高优先级,任务1、任务2和任务6次之。调度器中的最大资源需求估计单元1110估计各个任务所需的最大内核资源,得知任务0需要2个内核的内核资源,任务1至任务5和任务7分别需要1个内核的内核资源,任务6需要3个内核的内核资源。
内核负载测量单元1120测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态,得知全部内核处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据先执行优先级高的任务的策略,选择子系统0执行任务0,子系统3至子系统5分别执行任务3至任务5,子系统7执行任务7。
至时刻t1,任务3至任务5完成,再度出现空闲的内核资源,此时任务队列中的待处理任务为任务1、任务2和任务6。内核负载测量单元1120测量得知内核2至内核4处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据最大化内核资源使用率的策略,选择子系统6执行任务6。
至时刻t2,任务0完成,再度出现空闲的内核资源,此时任务队列中的待处理任务为任务1和任务2。内核负载测量单元1120测量得知内核0和内核1处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,选择子系统1和子系统2分别执行任务1和任务2。
为了实现如上所述的、根据任务所需的内核资源量动态调整子系统的内核资源分配的进一步的改进。图11所示的调度器还可以包括:资源需求实时估计单元1150,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及子系统内核资源调整单元1160,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。从而,可以实现如图8中子系统0的资源分配调整。具体而言,资源需求实时估计单元1150在时刻t2’实时估计出任务0仅需1个内核的内核资源。子系统内核资源调整单元1160根据该估计结果,将子系统0的内核资源分配调整为只使用内核0的内核资源。从而,内核1的内核资源变为空闲,并可用于执行其他任务。
优选地,调度器还包括:任务执行时间估计单元1160,用于估计任务执行所需的时间;并且资源需求实时估计单元1150能够估计子系统中各内核的空闲时段。从而,可以实现如图8中子系统6的资源分配调整。具体而言,任务执行时间估计单元1160估计出任务3和任务4的执行所需时间分别为t0至t1”和t0至t1’,并且资源需求实时估计单元1150估计出子系统6中内核2的空闲时段为t1”‑t1,内核3的空闲时段为t1’‑t1。从而,子系统6的内核资源分配可以按以下方式调整:在时段t1至t1’,仅使用内核4的内核资源;在时段t1’至t1”,仅使用内核3和内核4的内核资源;在时刻t1”以后,使用内核3至内核5的内核资源。从而,内核2至内核4的内核资源的利用率可以达到最大化。
在以上的描述中,针对各个步骤,列举了多个实例,虽然发明人尽可能地标示出彼此关联的实例,但这并不意味着这些实例必然按照相应的标号存在对应关系。只要所选择的实例所给定的条件间不存在矛盾,可以在不同的步骤中,选择标号并不对应的实例来构成相应的技术方案,这样的技术方案也应视为被包含在本发明的范围内。
应当注意的是,在以上的描述中,仅以示例的方式,示出了本发明的技术方案,但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下,可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此,某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此,本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求,而不受以上具体实例的限制。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此,本发明的范围不局限于上述特定实施例,而应由所附权利要求所限定。

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1、(10)申请公布号 CN 102955685 A(43)申请公布日 2013.03.06CN102955685A*CN102955685A*(21)申请号 201110235610.6(22)申请日 2011.08.17G06F 9/44(2006.01)G06F 9/50(2006.01)(71)申请人上海贝尔股份有限公司地址 201206 上海市浦东新区宁桥路388号(72)发明人胡涛(74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287代理人刘国伟(54) 发明名称多核DSP及其系统和调度器(57) 摘要本发明提出了一种多核数字信号处理器、使用该多核数字信号处理器的系统以及相应。

2、的调度器。所述多核数字信号处理器的特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书7页 附图7页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 7 页1/2页21.一种多核数字信号处理器,其特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。2.根据权利要求1所述的多核数字信号处理器,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配。

3、了所有内核的内核资源。3.根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,所述多核数字信号处理器的内核资源是以子系统为单位进行资源调度的。4.根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,动态调整所述子系统的内核资源分配。5.根据权利要求1或2所述的多核数字信号处理器,其中,所述多核数字信号处理器使用共享存储器和专用存储器。6.根据权利要求5所述的多核数字信号处理器,其中,所述共享存储器的存储资源被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。7.根据权利要求5所述的多核数字信号处理器,其中,所述专用存储器的存储资源被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。8.一种使用多核数字信。

4、号处理器的系统,包括:内核资源被分配至多个子系统的多核数字信号处理器;共享存储器;以及专用存储器。9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述共享存储器的存储资源被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。10.根据权利要求8或9所述的系统,其中,所述专用存储器的存储资源被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述专用存储器的至少一部分是在所述共享存储器中定义的专用部分。12.一种用于对多核数字信号处理器的内核资源进行调度的调度器,包括:最大资源需求估计单元,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;内核负载测量单元,用于测量内核资源是处于使。

5、用状态还是处于空闲状态;子系统选择单元,用于基于最大资源需求估计单元估计的结果以及内核负载测量单元测量的结果,根据预定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及分配单元,用于将子系统选择单元所选择的子系统分配用于执行所述任务。13.根据权利要求12所述的调度器,还包括:资源需求实时估计单元,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及子系统内核资源调整单元,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。14.根据权利要求12或13所述的调度器,其中,所述预定策略包括以下至少一项:任务平均等待时间最短;高优先级任务优先执行;核间负载平衡;以及权 利。

6、 要 求 书CN 102955685 A2/2页3内核资源利用率最大化。权 利 要 求 书CN 102955685 A1/7页4多核 DSP 及其系统和调度器技术领域0001 本发明总体涉及多核数字信号处理器(DSP),更具体地,涉及一种基于子系统架构的多核数字信号处理器。背景技术0002 为了突破单核数字信号处理器处理能力的极限,近来,多核数字信号处理器得到了人们的广泛关注和普遍使用。由于多核数字信号处理器具有可以进行并行处理的两个以上的内核,其在单位时间内能够处理的指令数相应的可以达到单核数字信号处理器的几倍,故而同单核数字信号处理器相比其处理能力得到了质的飞跃。0003 在现有技术中,当。

7、使用多核数字信号处理器时,采用以下两种架构。0004 架构1:使一个任务运行在多核数字信号处理器的所有内核上。0005 架构2:使一个任务运行在多核数字信号处理器的单个内核上。0006 图1示出了采用架构1的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用。由图1可见,多核数字信号处理器包括n个内核,内核0、内核1、内核2、.内核n-1。每个任务(任务0、任务1和任务2)都运行在所有内核上。每个内核单独使用专用存储器,并且与其他内核共享使用共享存储器。采用该架构,单个任务可以使用所有内核的资源以极快的速度运行;并且由于单个任务被分配给所有内核运行的特质,核间负载始终保持平衡。0007 然而,由于。

8、并非所有任务都能够完全并行的运行,需要设置任务终止边界。另外,由于某些任务需要先在单个内核上运行再在所有内核上并行运行,需要设置其他内核的任务起始边界。正如图1所示,任务0、任务1、任务2的运行并非是完全并行的,因而针对每个任务设置了任务终止边界;任务1需要先在内核n-1上运行再在所有内核上并行运行,因而设置了其他内核的任务起始边界。0008 由图1可以直观的观察到,任务边界的设置将造成处理时间的延迟,导致内核处理资源的浪费。0009 同时,采用架构1的多核数字信号处理器的所有内核需要共享代码和数据,占用大量的共享存储空间。并且,由于共享存储器的存取速度通常比专用存储器慢,采用架构1的多核数字。

9、信号处理器的任务处理速度将受到存储器存取速度的制约。0010 图2示出了采用架构2的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用。由图2可见,多核数字信号处理器包括n个内核,内核0、内核1、内核2、.内核n-1。每个任务(任务0、任务1、任务2和任务3)只运行在单个内核上。每个内核单独使用专用存储器,并且与其他内核共享使用共享存储器。0011 由于架构2无需设置任务边界,内核能够连续地执行任务处理,减少内核周期的浪费。正如图2所示,内核0连续地运行任务0和任务3,在任务运行期间,内核0不存在空闲期。同时,当单个内核运行单个任务时,可以使用专用存储器来存储数据,从而提高了数据存取速度进而提高了。

10、任务处理速度,并且还能够节省共享存储器的资源。说 明 书CN 102955685 A2/7页50012 然而,架构2也存在极大的弊端。首先,架构2不具备架构1固有的核间负载平衡机制,需要进行专门的负载测量并采用任务调度算法才能实现核间负载平衡。其次,某些任务(特别是电信系统中实时性要求较强的任务)对处理能力的要求(通常以单位时间需要处理的指令数来度量)是无法由单个内核满足的,采用架构2的多核数字信号处理器无法处理此类任务。在图2中,以内核1无法容纳任务1直观地示意了这种不利情况。0013 由上可见,采用架构1和架构2的多核数字信号处理器各存利弊,并且它们的优缺点本质上由其采用的架构决定。001。

11、4 另外,从多核数字信号处理器对存储器的使用来看。在现有系统中,只存在全体共享和单独专用两种方式。全体共享方式指,存储器由多核数字信号处理器的所有内核共享。单独专用方式指,存储器由单个内核占用。这种全体共享和单独专用二选一的使用方式是缺乏灵活性的。此外,代码始终放置在所有内核都能够访问共享存储器中。这导致大量的共享存储空间被占用,并且由于共享存储器的内容可以十分容易地被所有内核修改,存在极大的安全隐患。发明内容0015 本发明的目的在于,设计一种比现有技术中的架构1和架构2更加灵活的多核数字信号处理器架构,解决上述技术问题中的至少某些问题。0016 根据本发明的第一方面,提出了一种多核数字信号。

12、处理器,其特征在于:所述多核数字信号处理器的全部内核资源被分配至多个子系统,其中,所述多个子系统中的至少一个子系统被分配了两个以上的内核的内核资源。0017 优选地,所述多个子系统中的至少一个子系统可以被分配所有内核的内核资源。此外,可以动态调整所述子系统的内核资源分配。0018 优选地,所述多核数字信号处理器使用共享存储器和专用存储器。所述共享存储器的存储资源可以被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。所述专用存储器的存储资源可以被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。0019 根据本发明的第二方面,还提出了一种使用多核数字信号处理器的系统,包括:内核资源被分配至多个子系统。

13、的多核数字信号处理器;共享存储器;以及专用存储器。0020 优选地,所述共享存储器的存储资源可以被划分并分配至所述多个子系统中的多核子系统。所述专用存储器的存储资源可以被分配至所述多个子系统中的单核子系统和/或多核子系统。所述专用存储器可以是在所述共享存储器中定义的专用部分。0021 根据本发明的第三方面,提出了一种用于对多核数字信号处理器的内核资源进行调度的调度器,包括:最大资源需求估计单元,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;内核负载测量单元,用于测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态;子系统选择单元,用于基于最大资源需求估计单元估计的结果以及内核负载测量单元测量的结果,根据预。

14、定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及分配单元,用于将子系统选择单元所选择的子系统分配用于执行所述任务。0022 优选地,所述调度器还包括:资源需求实时估计单元,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及子系统内核资源调整单元,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。所述预定策略可以包括以下至少一项:说 明 书CN 102955685 A3/7页6任务平均等待时间最短;高优先级任务优先执行;核间负载平衡;以及内核资源利用率最大化。0023 本发明提出的基于子系统架构的多核数字信号处理器克服了现有技术中采用架构1和架构2的多核数字信号。

15、处理器的缺陷。附图说明0024 通过下面结合附图说明本发明的优选实施例,将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚,其中:0025 图1示出了根据现有技术的采用架构1的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用;0026 图2示出了根据现有技术的采用架构2的多核数字信号处理器对内核资源和存储器资源的使用;0027 图3是示出了根据本发明的第一实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图;0028 图4是示出了根据本发明第一实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图;0029 图5是示出了根据本发明的第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器。

16、的内核资源分配的示意图;0030 图6是示出了根据本发明第二实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图;0031 图7是示出了在使用多核子系统执行内核资源需求随时间改变的任务时造成内核资源浪费的情况的示意图;0032 图8是示出了子系统的内核资源分配随任务所需的内核资源量动态调整的示意图;0033 图9是示出了根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器的子系统与存储器资源的映射关系的示意图;0034 图10是示出了采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统的示意框图;以及0035 图11是示出了图10所示的调度器的具体配置的框图。具体实施方式0036 下面参照附图对本发。

17、明的优选实施例进行详细说明,在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能,以防止对本发明的理解造成混淆。0037 以下以6核数字信号处理器为例描述本发明的各个实施例。然而,所属领域技术人员将意识到,本发明的实现不依赖于多核数字信号处理器内核的具体数量。相反,任意内核数量的多核数字信号处理器都适于采用本发明的原理。0038 图3是示出了根据本发明第一实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图。如图3所示,多核数字信号处理器包括6个内核,内核0、内核1、内核2、.内核5。这6个内核的资源被分配至8个子系统,子系统0、子系统1、子说 明 书CN 102955685 A。

18、4/7页7系统2、子系统3、.子系统7。每个任务在单个子系统上运行。0039 具体地,一方面,多核数字信号处理器的每个内核(内核0、内核1、内核2、.内核5)的内核资源分别被分配至子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7;另一方面,多核数字信号处理器的内核0和内核1的内核资源被分配至子系统0,从而子系统0适于处理资源需求较高的需要由2个内核完成的任务;内核2、内核3和内核4的内核资源被分配至子系统6,从而子系统6适于处理资源需求较高的需要由3个内核完成的任务。采用上述分配方式,由于单个内核可能被分配至两个以上的子系统(例如,内核0既可被分配至子系统1又可被分配至子系统0),在。

19、多核数字信号处理器的实际运行期间,对应于同一内核的多个子系统(例如,对应于内核0的子系统0和子系统1)不能同时存在。0040 由上可见,由于专门针对无法由一个内核完成的任务设计了适于其资源需求的子系统,而并非使单个任务运行在所有内核上或使单个任务仅仅运行在单个内核上,采用基于子系统架构的多核数字信号处理器同采用架构1的多核数字信号处理器相比使用起来更加灵活,而同采用架构2的多核数字信号处理器相比又能够处理无法由单个内核完成的任务。0041 应当理解的是,虽然以上给出了多核数字信号处理器内核资源的一种具体分配方式,但对所属领域技术人员而言显而易见地还存在其他分配方式。事实上,基于子系统架构的多核。

20、数字信号处理器的资源分配只需满足以下条件:分配形成的多个子系统中的至少一个子系统具有两个以上的内核的内核资源。以图3为例,子系统0具有内核0和内核1的内核资源,子系统6具有内核3至内核5的内核资源。0042 图4是示出了根据本发明第一实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图,其中,横轴表示时间。如图4所示,在时段t0至t2期间,使用子系统0执行任务0;在时刻t2以后,分别使用子系统1和子系统2执行任务1和2;在时段t0至t1期间,分别使用子系统3、子系统4和子系统5执行任务3、任务4和任务5;在时刻t1以后,使用子系统6执行任务6;从时刻t0起,使用子系统7执行任务7。00。

21、43 考虑到多核数字信号处理器的实际使用中常需要执行诸如ISR(中断服务程序,Interrupt Service Routine)、消息处理和调试程序等需要所有内核参与的公共功能,优选地,可以定义图5中所示的使用多核数字信号处理器中所有内核的子系统。0044 图5示出了根据本发明第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源分配的示意图,其中,多核数字信号处理器的内核资源分配方式与图3所示的分配方式基本相同,只不过所有内核资源还被分配至一个新的子系统8,子系统8设计用于执行需要所有内核参与的公共功能。0045 图6示出了根据本发明第二实施例的、多核数字信号处理器在运行时的子系统使用。

22、情况的示意图,其中,横轴表示时间。图6与图4的区别在于,从时刻T起,使用子系统8执行任务8。0046 此外,考虑到任务所需的内核资源常常是随时间改变的,有些任务起初需要多个内核的资源才能执行,但经过一段时间需求下降,甚至仅需单个内核的资源。如果以上述多核子系统来执行该任务,将会造成内核资源的严重浪费。图7示出了这种情况。如图7所示,任务0和任务6的内核资源需求量随时间变化,以上述多核子系统来执行该任务时,为说 明 书CN 102955685 A5/7页8子系统0和子系统6分配的内核资源没有得到充分利用。0047 为了进一步提高内核资源的利用率,作为进一步的改进,可以根据任务所需的内核资源量,动。

23、态调整子系统的内核资源分配。具体的调整方式将于稍后进行详细说明。图8示出了子系统的内核资源分配随任务所需的内核资源量动态调整的示意图。如图8所示,任务0和任务6的内核资源需求量随时间变化,运行任务0和任务6的子系统0和6的内核资源分配也随时间发生相应的变化,从而子系统2、子系统3和子系统4中的任务得以运行更长的时间,内核资源的使用效率更高。0048 为了解决背景技术中所述的、现有技术中多核数字信号处理器对存储器资源的使用存在的若干问题。本发明还提出了按照上述分配方式形成的子系统与存储器资源间的映射关系。一般地,规定必须为使用多核资源的子系统分配共享存储器资源,而不为仅使用单核资源的子系统分配共。

24、享存储器资源。该规定主要是基于以下考虑:多核子系统需要共享存储器资源来进行核间通信和作为任务的输入/输出缓冲区,单核子系统不需要进行核间通信。然而,上述规定并非是限制性的,基于其他考虑,还可以对上述规定加以补充。例如,考虑到多核子系统还需要进行核内通信,有时需要存储关键的表和/或一定的缓冲区,还可以为多核子系统分配专用存储器资源。当然,多核子系统也可以仅使用共享存储器。0049 图9是示出了根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器的子系统与存储器资源的映射关系的示意图。如图9所示,多核数字信号处理器的存储资源包括共享存储器和专用存储器资源,其中,共享存储器可由两个以上的内核共享,而专用存储器是。

25、每个内核专用的。具体地,在图9中,共享存储器被划分为两部分,并分别被分配至需要进行核间通信的双核子系统0和3核子系统6,未对子系统0分配专用存储器资源,但对子系统6分配了与内核2、内核3和内核4相关联的专用存储器资源。对单核子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7分配了专用存储器资源。此外,还可以在专用存储器资源中为每个内核分配堆栈所用的存储器资源。0050 由于基于子系统架构的多核数字信号处理器将共享存储器进行了划分并分配至不同的子系统,子系统间无法修改彼此的代码,因而同采用架构1的多核数字信号处理器的对共享存储器资源的使用方式相比安全性更高。此外,由于上述架构的多核数字信。

26、号处理器规定不为仅使用单核资源的子系统分配共享存储器资源,可以节省共享存储资源,并且可以提高存取速度,进而提高任务处理速度。0051 以上与每个内核相关联的物理专用存储器可以是芯片上存储器,如L1/L2高速缓存。芯片上存储器始终具有极快的存取速度,但其容量较小,无法满足某些任务对存储容量的需要。为满足存储容量需求,专用存储器还包括在共享存储器中定义的专用部分。0052 以上可由多个内核共享的物理共享存储器可以是芯片上共享存储器和某些板上存储器,如DDR(Double Data Rate,双倍速)存储器。板上存储器容量极大,可以满足任何任务的存储容量需求。如上所述,还可在其上定义专用部分,作为多。

27、核数字信号处理器的专用存储器。0053 本发明的多核处理器及其对存储器资源的映射关系除了能够克服背景技术中所述的现有技术存在的缺陷,还使得单个任务的程序设计人员在设计程序时仅需专注于单个子系统,而不是整个多核DSP,降低了程序设计的难度。0054 由于采用了不同于现有技术的架构,根据本发明的多核数字信号处理器的任务调说 明 书CN 102955685 A6/7页9度方法相应地与现有技术有所不同。以下,将详细介绍根据本发明的基于子系统架构的多核数字信号处理器的调度方法。0055 图10是示出了采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统1000的示意框图。如图10可见,计算系统1000包括。

28、任务队列1010、调度器1020和内核资源1030,其中,调度器1020负责调度适当的内核资源1030以处理任务队列中的任务。由图10可见,与现有技术最大的区别在于,采用根据本发明实施例的多核数字信号处理器的计算系统1000的调度器1020调度的最小单位是子系统,而不是内核。以根据本发明第一实施例的8子系统的6核处理器为例,图10中的内核资源1030部分包括可供调度的8个子系统:子系统0子系统7。为清楚起见,根据针对子系统分配的内核资源数目(即子系统的处理能力等级),子系统0子系统7被排列成3列,第1列中的子系统1、子系统2、子系统3、子系统4、子系统5和子系统7为单核子系统,第2列中的子系统。

29、0为双核子系统,第3列中的子系统6为3核子系统。0056 图11进一步示出了图10所示的调度器1020的具体配置。如图11所示,调度器1020应至少包括:最大资源需求估计单元1110,用于估计任务在执行过程中所需的最大内核资源;内核负载测量单元1120,用于测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态;子系统选择单元1130,用于基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据预定策略,选择有能力执行该任务并且处于空闲状态的子系统;以及分配单元1140,用于将子系统选择单元1130所选择的子系统分配用于执行该任务。采用具有该配置的调度器可以对根据本发明第一实。

30、施例和第二实施例的、基于子系统架构的多核数字信号处理器的内核资源进行调度。0057 图4所示的根据本发明第一实施例的多核数字信号处理器在运行时的子系统使用情况的示意图即可看作调度器的调度结果。由图4可见,从内核资源使用率的角度看,该调度结果是最佳的。然而,考虑其他因素(如任务平均等待时间最短、高优先级任务优先执行、核间负载平衡等),子系统选择单元1130可以采用不同的预定策略,针对同一任务选择不同的子系统,进而产生不同的调度结果。0058 图4的调度结果的产生过程如下。假设在时刻t0,任务0至任务7依次排列在任务队列中等待处理。其中,任务0、任务3、任务4、任务5和任务7具有高优先级,任务1、。

31、任务2和任务6次之。调度器中的最大资源需求估计单元1110估计各个任务所需的最大内核资源,得知任务0需要2个内核的内核资源,任务1至任务5和任务7分别需要1个内核的内核资源,任务6需要3个内核的内核资源。0059 内核负载测量单元1120测量内核资源是处于使用状态还是处于空闲状态,得知全部内核处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据先执行优先级高的任务的策略,选择子系统0执行任务0,子系统3至子系统5分别执行任务3至任务5,子系统7执行任务7。0060 至时刻t1,任务3至任务5完成,再度出现空闲的内核资源,此时。

32、任务队列中的待处理任务为任务1、任务2和任务6。内核负载测量单元1120测量得知内核2至内核4处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,根据最大化内核资源使用率的策略,选择子系统6执行任务6。说 明 书CN 102955685 A7/7页100061 至时刻t2,任务0完成,再度出现空闲的内核资源,此时任务队列中的待处理任务为任务1和任务2。内核负载测量单元1120测量得知内核0和内核1处于空闲状态。子系统选择单元1130基于最大资源需求估计单元1110估计的结果以及内核负载测量单元1120测量的结果,选择子系统1和子。

33、系统2分别执行任务1和任务2。0062 为了实现如上所述的、根据任务所需的内核资源量动态调整子系统的内核资源分配的进一步的改进。图11所示的调度器还可以包括:资源需求实时估计单元1150,用于实时估计任务在执行过程中所需的内核资源;以及子系统内核资源调整单元1160,用于根据资源需求实时估计单元估计的内核资源需求量,调整子系统的内核资源分配。从而,可以实现如图8中子系统0的资源分配调整。具体而言,资源需求实时估计单元1150在时刻t2实时估计出任务0仅需1个内核的内核资源。子系统内核资源调整单元1160根据该估计结果,将子系统0的内核资源分配调整为只使用内核0的内核资源。从而,内核1的内核资源。

34、变为空闲,并可用于执行其他任务。0063 优选地,调度器还包括:任务执行时间估计单元1160,用于估计任务执行所需的时间;并且资源需求实时估计单元1150能够估计子系统中各内核的空闲时段。从而,可以实现如图8中子系统6的资源分配调整。具体而言,任务执行时间估计单元1160估计出任务3和任务4的执行所需时间分别为t0至t1”和t0至t1,并且资源需求实时估计单元1150估计出子系统6中内核2的空闲时段为t1”-t1,内核3的空闲时段为t1-t1。从而,子系统6的内核资源分配可以按以下方式调整:在时段t1至t1,仅使用内核4的内核资源;在时段t1至t1”,仅使用内核3和内核4的内核资源;在时刻t1。

35、”以后,使用内核3至内核5的内核资源。从而,内核2至内核4的内核资源的利用率可以达到最大化。0064 在以上的描述中,针对各个步骤,列举了多个实例,虽然发明人尽可能地标示出彼此关联的实例,但这并不意味着这些实例必然按照相应的标号存在对应关系。只要所选择的实例所给定的条件间不存在矛盾,可以在不同的步骤中,选择标号并不对应的实例来构成相应的技术方案,这样的技术方案也应视为被包含在本发明的范围内。0065 应当注意的是,在以上的描述中,仅以示例的方式,示出了本发明的技术方案,但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下,可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此,某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。因此,本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求,而不受以上具体实例的限制。0066 至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此,本发明的范围不局限于上述特定实施例,而应由所附权利要求所限定。说 明 书CN 102955685 A10。

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