一种任意时间片长度对CPU上下文切换代价影响消除的新方法

作者： 张洋 [1] ; 张逸中 [2]

摘要： 分析并量化了操作系统任务调度时上下文切换对CPU性能影响,得出了任务上下文切换代价对CPU效率影响关系.在此影响关系的基础上,提出了一种可行的Hyper-Scheduling方法.此方法通过在CPU内部设置一条特殊的任务切换专用流水线数据通路,并在通用寄存器堆上寄生一个相同的寄存器堆(影子寄存器堆)和监视访存状态的寄生逻辑,来监视各硬件资源运行情况,实现在CPU硬件资源闲置状态时进行预先数据准备或任务保存.当任务切换时将这条特殊数据通路与CPU主数据通路流水线进行交换,使上下文切换时间可趋近于零,任务切换代价被消除,上下文频繁切换或时间片长度缩短至近于零的情况下,CPU效率仍能够保持性能最大化.

关键字： 时间片 寄生逻辑 上下文切换 流水线

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