34、多处理器与消费电子设备技术解析

多处理器与消费电子设备技术解析

1. 多处理器性能分析

1.1 单线程与多线程实现的系统加速评估

在评估系统加速时，单线程和多线程实现有着不同的表现。单线程实现中，控制流按顺序执行，而多线程实现则能让多个任务并发执行。但如果在加速器中进行数据输入输出的开销过大，那么系统的加速效果就不会太明显。

1.2 调度和分配对性能的影响

在设计多处理器系统时，需要将任务分配给处理单元（PE），并对PE上的计算以及系统总线间进程的通信进行调度。下面通过具体例子来说明调度和分配的相互作用。

示例 7.1：调度和分配的性能影响

有一个简单的任务图，包含任务 P1、P2、P3，要在由总线连接的两个处理器 M1 和 M2 上执行。
- 分配方式一 ：按优先级将 P1 和 P2 分配到 M1，P3 分配到 M2。此时 M2 会有很长时间处于空闲状态，因为 P3 要等待 P1 和 P2 的输出。具体的时间安排如下表所示：
| 时间 | M1 | M2 |
| ---- | ---- | ---- |
| | P1 | |
| | P2 | |
| | | P3 |
| | P1C | |
| | P2C | |

其中，P1C 是将 P1 的输出传输给 P3 所需的时间，P2C 是 P2 到 P3 的通信时间。
- 分配方式二 ：让 P1 在 M1 上运行，P2 和 P3 在 M2 上运行。这样可以消除 P2C 的开销，并且 P1 和 P2 可以并发运行