(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 202211057295.7 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 山东航天电子技 术研究所 地址 264003 山东省烟台市高新区航天路 513号 (72)发明人 李杰　王月　朱其星　张鹏　 王明贺　朱慎博　 (74)专利代理 机构 北京金硕果知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11259 专利代理师 郝晓霞 (51)Int.Cl. G06F 9/48(2006.01) G06F 9/50(2006.01) G06F 1/12(2006.01) (54)发明名称 基于时钟中断同步的非对称多核流水并行 处理方法 (57)摘要 本发明涉及嵌入式多核计算机系统技术领 域， 提供基于时钟中断 同步的非对称多核流水并 行处理方法， 其包括如下的步骤： 将需要执行的 任务按照数据相关性及执行顺序划分为n个子任 务， 每个子任务绑定一个处理器核； 利用处理器 上的通用计数器按规定时间间隔、 周期性地产生 中断， 各核的中断服务程序响应该中断， 通过中 断及设置标识位来模拟同步时钟上升沿， 使 得相 对独立的各处理器核得以在时钟上升沿同时开 始执行各自子任务的三个阶段。 按照本发明的方 法可以充分利用多核资源， 使得当子任务间存在 数据相关时， 整个任务的执行仍可获得并行加 速， 增强了多核应用的可扩展性的同时简化了多 核调度管理， 减小了系统设计复杂度， 降低了多 核管理时间开销。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115421887 A 2022.12.02 CN 115421887 A 1.基于时钟中断同步的非对称多核流水并行处理方法， 其特征在于， 其包括如下的步 骤： 将需要执行的任务按照数据相关性及执行顺序划分为n个子任务， 每个子任务绑定一 个处理器核， 即一个子任务只能在一个固定的处 理器核上 执行； 每个子任务分为数据输入、 处理、 结果输出三个阶段， 其中， 数据输入是读取前序子任 务在共享内存特定位置保存的结果输出， 其自身的结果输出写入共享内存的特定位置保 存， 作为后续子任务的数据输入； 利用处理器上的通用计数器按规定时间间隔、 周期性地产生中断， 各核的中断服务程 序响应该中断， 通过中断及设置标识位来模拟同步时钟上升沿， 使得相对独立的各处理器 核得以在时钟上升沿同时开始执行各自子任务的三个阶段； 各核的子任务的三个阶段在下 一次同步时钟上升沿的到来之前全部 完成， 并翻转标志位； 最后一个子任务所在的处理器核的结果输出即是整个任务处理结果的输出， 写入共享 内存待后续处 理或直接从该核所控制的外设接口输出。 2.根据权利要求1所述的基于时钟中断同步的非对称多核流水并行处理方法， 其特征 在于， 其包括如下的步骤： S1： 按照流水线方式处理任务； 将多个处理器核编为核0,核1,核2,核i ……,核n‑1； 其 中， n为处理器中核的最大 数量； S2： 将待处理的任务划分为子任务0,子任务1， 子任务2， 子任务i， ……， 子任务n ‑1， 其 中， n为子任务的最大 数量， 子任务 i对应在核i 运行； S3:将各子任务的运行时间分别设为t0， t1， t2， ti，……， tn‑1； 取t’为其中最长的执行时 间， 即t’＝Δt+max{t0,t1,t2,......,tn‑1}， 其中， Δt为预留等待时间； 将t ’设定为每一阶 段的执行时间； S4： 设置通用计数器的最大时间值为t ’， 启动计数器开始计数后， 计数器在处理器内部 系统时钟频率驱动下做减1操作， 每间隔一段时间t ’， 计数器的值变为0， 即触发一次中断； S5： 每个处理器核设置一个标志位ci， 在初始化时将ci置为0； 当中断产生时， 由中断服 务函数将ci置为1， 代表同步时钟的上升沿； 在子任务的结果输出完成后， 由子任务将ci重新 置为0。 3.根据权利要求2所述的基于时钟中断同步的非对称多核流水并行处理方法， 其特征 在于： 按照流水线方式处 理任务的具体步骤如下： Q1： 系统启动后， 核0完成通用计数器的初始化： 设置时间阈值t ’； 将计数器挂载中断A， 设置计数器在计数溢出后产生中断A； 设置计数溢出后自动再次加载时间阈值t ’； Q2： 各处理器核完成各自的中断服务函数注册、 中断屏蔽清零； 初始化各自的标志位ci 为0； Q3： 计数器加载时间阈值t ’； Q4： 计数器 计数； 间隔t’后， 通用计数器产生中断A， 去步骤b； 否则执 行步骤Q5； 各核中断服 务函数响应中断A， 将各核的标志位ci置为1， 执 行步骤Q5； Q5： 各核循环查询标志位ci的值； 如果标志位ci为0， 执行步骤Q4； 如果标志位ci为1， 去 步骤Q6；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115421887 A 2Q6： 各核按各自子任务i的划分， 顺序执行数据输入、 处理、 结果输出三个阶段， 完成子 任务i过程； Q7： 各核将各自的标志位ci置为0， 返回步骤Q3 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115421887 A 3