Dynamisches Task-Scheduling in heterogenen Mehrprozessorsystemen

More about the book

Eine Erhöhung der Rechenleistung und der Energieeffizienz ist entscheidend für die Entwicklung zukünftiger Hardwaresysteme, wobei sowohl der Herstellungsprozess als auch die Hardware-Architektur berücksichtigt werden müssen. Ein vielversprechender Ansatz ist die Integration mehrerer heterogener Prozessoren auf einem Chip, was durch eine intelligente Verteilung der Aufgaben sowohl die Rechenleistung als auch die Energieeffizienz steigern kann. In dieser Arbeit wird ein dedizierter Task-Scheduler, CoreManager genannt, konzipiert, um atomare Tasks dynamisch auf Prozessorelemente (PE) in einer heterogenen Plattform zu verteilen. Die Datenabhängigkeiten der Tasks werden zur Laufzeit analysiert, um einen effektiven Schedule zu erstellen. Prozessorelemente werden allokiert, und der lokale Speicher wird explizit reserviert und verwaltet. Ein Management der Datentransfers erhöht die Datenlokalität durch Wiederverwendung der Analyseergebnisse. Die Analyse zeigt, dass die dynamische Datenabhängigkeitsanalyse der zeitaufwendigste Teil ist. Zur Verbesserung der Skalierung wurde der CoreManager um einen anwendungsspezifischen Befehlssatz erweitert, und die weiteren Komponenten wurden beschleunigt. Für batteriebetriebene Anwendungen ermöglicht die Anpassung der Verfahren im CoreManager eine Verlängerung der Systemlaufzeit. Zudem wurde sichergestellt, dass Tasks fehlerfrei abgearbeitet werden, indem fehlerhafte Prozessoren, Verbindungen und S