季园园，张 涛，王海鹏

(西北工业大学软件与微电子学院，西安 710072)

1 概述

单核处理器的性能提高是通过指令级并行实现的，但随着处理器频率的不断上升，晶体管的数量大幅增加，单核处理器的功耗和散热问题日益突出。为突破这一瓶颈，研究者提出了多核处理器的概念，线程级并行应运而生[1]。线程级并行通过多核技术并行执行多个线程，从而增大吞吐量实现性能加速。当前，多核处理器已成为微处理器发展的趋势，使用多核技术可以使微处理器的性能得到极大提高。

与此同时，多核技术的发展对现有操作系统提出了新的挑战。在多核时代，由于存在多个处理器核的计算资源，因此操作系统开始需要关心线程的分配和调度。如何将线程分配到多个核，使处理器资源得到最大程度的利用，提高吞吐率，缩短响应时间，使得人们对调度策略提出了更高的要求[2]。

在计算机系统结构中，流水线技术是提高处理器性能的重要手段之一。流水线分配多条指令并行执行，提高吞吐量，从而提高处理器性能[3]。在多核环境下的线程级并行中，同样可以借鉴流水线技术的并行优势，达到性能加速的目的。

本文在多线程处理器基础上，针对线程并行的特点，参考体系结构中流水线架构，引入线程流水线的概念。为实现线程流水，根据流水线的特点，提出线程特征指标C、流水线聚合度S、线程吻合度Q的概念，并以此作为线程调度的依据。在此基础上，针对嵌入式应用的线程特点，对线程调度策略进行嵌入式方向的调整。……