处理器的任务运行。为满足实时处理的要求,均衡各处理器负载,任务调度机制需要研究的 内容有设计和优化分布式实时任务调度算法、动态任务迁移技术等。当前关于多核的任务调 度算法主要有全局队列调度、局部队列调度和共生队列调度算法。全局队列调度是操作系统 维护一个全局的任务等待队列,当系统中有一个CPU核心空闲时,操作系统便从全局任务 等待队列中选取就绪任务并开始在此核心上执行,它的优点是CPU核心利用率较高。局部 队列调度是指操作系统为每个CPU内核维护一个局部的任务等待队列,当系统中有一个 CPU内核空闲时,便从该核心的任务等待队列中选取恰当的任务执行,局部队列调度的优 点是任务基本上无需在多个CPU核心间切换,有利于提高CPU核心局部缓存命中率,缺点是 CPU利用率太低。共生调度方法的基本思想是将访问共享资源较多的任务和访问共享资源 较少的任务调度到同一时刻执行,从而最大程度上减少资源冲突。目前,多数多核的操作系 统采用了基于全局队列的任务调度算法 3多核发展趋势 多核处理器产生的直接原因是替代单处理器,解决微处理器的发展瓶颈,但发展多核的 深层次原因还是为了满足人类社会对计算性能的无止境需求,而且这种压力还会持续下去 即便在当前,设计者已经有效地将多核性能提高到了一个新的水平,可是人们对性能的渴望 并未就此泯灭。 阻碍多核性能向更高水平发展的问题很多,可真正束缚多核发展的是低功耗和应用开发 两个问题。由于现有的多核结构设计方法和技术还不能有效地处理好这两个问题,因此有必 要在原有技术基础上探索新的思路和方法。下面的内容是为了实现高性能、低功耗和高应用 性的目标多核处理器呈现得几种发展趋势: (1)多核上将集成更多结构简单、低功耗的核心。为了满足性能需求,通过集成更多核 心来提高性能是必然选择,但是核心的结构也必须考虑。因为如果核心结构过于复杂,随着 核心数量的增多,不仅不能提升性能,还会带来线延迟增加和功耗变大等问题。例如,2007 年 Tilera公司和 Plurality公司分别推出自己的64核处理器产品,而 Intel公司也将推出 80个核心的低功耗处理器。 (2)异构多核是一个重要的方向。研究表明,将结构、功能、功耗、运算性能各不相同 的多个核心集成在芯片上,并通过任务分工和划分将不同的任务分配给不同的核心,让每个 核心处理自己擅长的任务,这种异构组织方式比同构的多核处理器执行任务更有效率,实现处理器的任务运行。为满足实时处理的要求，均衡各处理器负载，任务调度机制需要研究的 内容有设计和优化分布式实时任务调度算法、动态任务迁移技术等。当前关于多核的任务调 度算法主要有全局队列调度、局部队列调度和共生队列调度算法。全局队列调度是操作系统 维护一个全局的任务等待队列，当系统中有一个CPU 核心空闲时，操作系统便从全局任务 等待队列中选取就绪任务并开始在此核心上执行，它的优点是CPU 核心利用率较高。局部 队列调度是指操作系统为每个CPU 内核维护一个局部的任务等待队列，当系统中有一个 CPU 内核空闲时，便从该核心的任务等待队列中选取恰当的任务执行，局部队列调度的优 点是任务基本上无需在多个CPU核心间切换，有利于提高CPU核心局部缓存命中率，缺点是 CPU 利用率太低。共生调度方法的基本思想是将访问共享资源较多的任务和访问共享资源 较少的任务调度到同一时刻执行，从而最大程度上减少资源冲突。目前，多数多核的操作系 统采用了基于全局队列的任务调度算法。 3 多核发展趋势 多核处理器产生的直接原因是替代单处理器，解决微处理器的发展瓶颈，但发展多核的 深层次原因还是为了满足人类社会对计算性能的无止境需求，而且这种压力还会持续下去。 即便在当前，设计者已经有效地将多核性能提高到了一个新的水平，可是人们对性能的渴望 并未就此泯灭。 阻碍多核性能向更高水平发展的问题很多，可真正束缚多核发展的是低功耗和应用开发 两个问题。由于现有的多核结构设计方法和技术还不能有效地处理好这两个问题，因此有必 要在原有技术基础上探索新的思路和方法。下面的内容是为了实现高性能、低功耗和高应用 性的目标多核处理器呈现得几种发展趋势： (1) 多核上将集成更多结构简单、低功耗的核心。为了满足性能需求，通过集成更多核 心来提高性能是必然选择，但是核心的结构也必须考虑。因为如果核心结构过于复杂，随着 核心数量的增多，不仅不能提升性能，还会带来线延迟增加和功耗变大等问题。例如，2007 年Tilera公司和Plurality 公司分别推出自己的64 核处理器产品，而Intel 公司也将推出 80个核心的低功耗处理器。 (2) 异构多核是一个重要的方向。研究表明，将结构、功能、功耗、运算性能各不相同 的多个核心集成在芯片上，并通过任务分工和划分将不同的任务分配给不同的核心，让每个 核心处理自己擅长的任务，这种异构组织方式比同构的多核处理器执行任务更有效率，实现