(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210724191.0 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 徐天强　糜泽羽　陈海波　夏虞斌　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G06F 9/48(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 缓存分区感知的调度方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种缓存分区感知的调度方法 及系统， 包括： 在系统中分配一个全局映射数据 结构， 记录各个缓存分区中的相关任务数量； 应 用程序在启动时调用register_related_ threads在操作系统中注册任务组， 标识为相 关 任务， 调度器依据此信息进行缓存分区感知的调 度； 为每个相关任务组分配一个任务映射数据结 构， 记录一个相关任务组中任务在各个缓存分区 中的分布情况； 内核调度器在为任务选核时参考 任务映射记录的数据， 将相关任务调度到同一缓 存分区； 内核调度器在为任务选核后进行任务映 射的更新与全局映射的更新； 内核调度器遍历 全 局映射， 若发现缓存分区过载， 则通知该缓存分 区的任务进行任务迁移。 本发明能够提升频繁访 问共享变量的任务组的性能。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115098233 A 2022.09.23 CN 115098233 A 1.一种缓存分区感知的调度方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 在系统中分配一个全局映射数据结构， 该数据结构是一个数组， 数组大小为系 统中缓存分区的数量， 其记录各个缓存分区中的相关任务数量， 且该操作系统启动时生效； 步骤S2： 应用程序在启动时调用register_related_threads在操作系统中注册任务 组， 标识它 们为相关任务， 调度器依据此信息进行缓存分区感知的调度； 步骤S3： 为每个相关任务组分配一个任务映射数据结构， 该数据 结构是一个数组， 数组 大小为系统中缓存分区的数量， 其记录一个相关任务组中任务在各个缓存分区中的分布情 况， 该操作在调用register_related_threads时生效； 步骤S4： 内核调度器在为任务选核时参考任务映射记录的数据， 将相关任务调度到同 一缓存分区； 步骤S5： 内核调度器在为任务选核后进行任务映射的更新； 步骤S6： 内核调度器在为任务选核后进行全局映射的更新； 步骤S7： 内核调度器遍历全局映射， 若发现缓存分区过载， 则通知该缓存分区的任务进 行任务迁移。 2.根据权利要求1所述的缓存分区感知的调度 方法， 其特征在于， 所述步骤S4在内核调 度器为任务选核时生效， 具体包括： 步骤S4.1： 检查任务所属的任务映射， 找到含有最多任务的缓存分区； 步骤S4.2： 在所述缓存分区中找到负载最小的核作为目标核； 步骤S4.3： 最后由调度器将该任务调度到目标核上运行。 3.根据权利要求1所述的缓存分区感知的调度 方法， 其特征在于， 所述步骤S5任务映射 的更新包括： 步骤S5.1： 在选核后， 调度器获得任务此 前运行的核标识号以及目标核标识号； 步骤S5.2： 调度器将这两个核标识号转换为缓存分区标识号， 将缓存分区标识号作为 索引定位到该任务所对应任务映射的对应位置； 步骤S5.3： 调度器对此前运行的缓存分区中任务数量做减一操作， 对目标缓存分区中 任务数量做加一操作。 4.根据权利要求1所述的缓存分区感知的调度 方法， 其特征在于， 所述步骤S6全局映射 的更新包括： 步骤S6.1： 在选核后， 调度器获得任务此 前运行的核标识号以及目标核标识号； 步骤S6.2： 调度器将这两个核标识号转换为缓存分区标识号， 将缓存分区标识号作为 索引定位到全局映射的对应位置； 步骤S6.3： 调度器对此前运行的缓存分区中任务数量做减一操作， 对目标缓存分区中 任务数量做加一操作。 5.根据权利要求1所述的缓存分区感知的调度 方法， 其特征在于， 所述步骤S7防止缓存 分区过载的操作包括： 步骤S7.1： 在完成对全局映射的更新后， 调度器遍历全局映射以检测是否出现缓存分 区过载； 步骤S7.2： 若出现缓存分区过载， 调度器选择一个相关任务组， 将其中的任务标记为缓 存分区迁移；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115098233 A 2步骤S7.3： 以后为该任务组任务进行选核时， 选择另一个缓存分区中的核作为目标核， 并将这些任务迁移到别的缓存分区。 6.一种缓存分区感知的调度系统， 其特 征在于， 包括： 模块M1： 在系统中分配一个全局映射数据结构， 该数据结构是一个数组， 数组大小为系 统中缓存分区的数量， 其记录各个缓存分区中的相关任务数量， 该操作系统启动时生效； 模块M2： 应用程序在启动时调用register_related_threads在操作系统中注册任务 组， 标识它 们为相关任务， 调度器依据此信息进行缓存分区感知的调度； 模块M3： 为每个相关任务组分配一个任务映射数据结构， 该数据 结构是一个数组， 数组 大小为系统中缓存分区的数量， 其记录一个相关任务组中任务在各个缓存分区中的分布情 况， 该操作在调用register_related_threads时生效； 模块M4： 内核调度器在为任务选核时参考任务映射记录的数据， 将相关任务调度到同 一缓存分区； 模块M5： 内核调度器在为任务选核后进行任务映射的更新； 模块M6： 内核调度器在为任务选核后进行全局映射的更新； 模块M7： 内核调度器遍历全局映射， 若发现缓存分区过载， 则通知该缓存分区的任务进 行任务迁移。 7.根据权利要求6所述的缓存分区感知的调度系统， 其特征在于， 所述模块M4在内核调 度器为任务选核时生效， 具体包括： 模块M4.1： 检查任务所属的任务映射， 找到含有最多任务的缓存分区； 模块M4.2： 在所述缓存分区中找到负载最小的核作为目标核； 模块M4.3： 最后由调度器将该任务调度到目标核上运行。 8.根据权利要求6所述的缓存分区感知的调度系统， 其特征在于， 所述模块M5任务映射 的更新包括： 模块M5.1： 在选核后， 调度器获得任务此 前运行的核标识号以及目标核标识号； 模块M5.2： 调度器将这两个核标识号转换为缓存分区标识号， 将缓存分区标识号作为 索引定位到该任务所对应任务映射的对应位置； 模块M5.3： 调度器对此前运行的缓存分区中任务数量做减一操作， 对目标缓存分区中 任务数量做加一操作。 9.根据权利要求6所述的缓存分区感知的调度系统， 其特征在于， 所述模块M6全局映射 的更新包括： 模块M6.1： 在选核后， 调度器获得任务此 前运行的核标识号以及目标核标识号； 模块M6.2： 调度器将这两个核标识号转换为缓存分区标识号， 将缓存分区标识号作为 索引定位到全局映射的对应位置； 模块M6.3： 调度器对此前运行的缓存分区中任务数量做减一操作， 对目标缓存分区中 任务数量做加一操作。 10.根据权利要求6所述的缓存分区感知的调度系统， 其特征在于， 所述模块M7防止缓 存分区过 载的操作包括： 模块M7.1： 在完成对全局映射的更新后， 调度器遍历全局映射以检测是否出现缓存分 区过载；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115098233 A 3