近年來,在移動計算環(huán)境中,異構多核處理器已經(jīng)逐漸成為主流.與傳統(tǒng)同構的處理器設計相比,此類異構多核處理器以更低的功耗成本滿足設備的計算需求.但是異構環(huán)境下CPU核之間的微架構差異,也為操作系統(tǒng)中的一些基本方法提出了新的挑戰(zhàn).面向性能非對稱異構多核環(huán)境下調度的負載均衡問題,從系統(tǒng)層面提出了一種負載均衡機制S-Bridge,可以減少處理器微架構差異以及任務執(zhí)行需求差異對傳統(tǒng)負載均衡帶來的影響.S-Bridge的主要貢獻是從系統(tǒng)層提供了通用的、適配異構性的負載均衡相關接口,使任意調度器都能方便地與異構多核處理器系統(tǒng)進行適配.基于CFS和HMP調度器在ARM平臺上進行實驗,同時在X86平臺上進行S-Bridge通用性的驗證,結果表明:S-Bridge可以支持不同真實平臺和內核版本的快速實現(xiàn),平均性能提升超過15%,部分情況下可達65%.

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

圖1異構多核環(huán)境下負載均衡的適配問題

在以上背景下,本研究認為:為異構處理器環(huán)境的負載均衡提供系統(tǒng)級的支持,是一種可行的、更為通用的方案.其思路如圖1中Sys3所示,使用專用定制的系統(tǒng)級接口以及參數(shù),傳統(tǒng)調度器也可以有效地與異構硬件環(huán)境進行適配,且可以保留原有操作系統(tǒng)調度機制的通用性.3S-Bridge

圖2S-Bridge總體設計

S-Bridge的主要思想是:在系統(tǒng)中設計實現(xiàn)一種增強代理層,在不修改現(xiàn)有負載均衡算法的前提下,設計一系列異構感知的接口和參數(shù),供調度器使用,協(xié)助負載均衡進行異構感知和適配.為了保證S-Bridge架構無關性,設計獨立的模塊與硬件交互獲取任務性能事件(performancemo....

圖3CPI棧模型與加速比的關系

圖4CFS在分別使能和關閉S-Bridge的情況下,23個Mibench測試程序的平均性能提升約68.4%

·S-Bridge對于微架構差異大的異構處理器效果會更加明顯.圖5CFS在分別使能和關閉S-Bridge的情況下,23個Mibench測試程序的平均性能提升約70.3%

本文編號：3951192