丑文龙,梅魁志,高增辉,李博良

(西安交通大学电子与信息工程学院, 710049, 西安)

ARMGPU的多任务调度设计与实现

丑文龙,梅魁志,高增辉,李博良

(西安交通大学电子与信息工程学院, 710049, 西安)

针对现有GPU任务调度系统在多任务环境下不能保证图形任务响应时间的问题,提出基于分类和多优先级队列(CPMQ)的调度方案,并在ARM的嵌入式GPU上实现验证。该方案中,将GPU的多任务划分为图形任务、通用计算任务和实时图形3类任务并分别建立队列排队,其中图形任务和通用计算任务按照优先级在各自队列中排队,实时图形按照任务截止时间排队。面向多队列的任务调度,优先从实时任务队列中选择任务,并按照加权公平算法分别在图形任务队列和通用计算队列中选择任务。实验结果表明:相比于ARM GPU的原有调度系统,CPMQ在不显著增加通用计算任务的执行时间和调度开销的情况下,将实时图形任务的帧率提升了5%～20%。

图形处理器;多任务;调度;排队

对流畅的图形界面和强大的计算能力的需求,使得当前的嵌入式GPU应用日趋广泛。尽管嵌入式GPU上同时运行着多个图形任务和通用计算任务,但是图形任务直接面向最终用户,决定了嵌入式系统的用户体验,是GPU上的关键任务。如何在多个任务竞争GPU资源的情况下保证图形任务的响应速度,成为GPU多任务调度的关键以及新的研究方向与热点,例如Onur Mutlu等的研究[1]。

面对多任务环境下图形处理,Linux操作系统的直接渲染设施[2](direct rendering infrastructure, DRI),采用了先到先服务(first come first served, FCFS)的简单调度策略。……