资源调度方法、电子设备及存储介质与流程

本技术属于机器人芯片资源调度，具体涉及一种资源调度方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，具身机器人通常集成有多种计算单元，以同时支撑大规模的推理（例如环境感知、语义理解、任务规划等）和高实时性运动控制（例如关节控制、动态平衡等）。在现有的机器人芯片设计中，各计算单元例如cpu（central processing unit，中央处理器）、cache容量（高速缓冲存储器）、noc（network-on-chip，片上网络）、sarm（static random-accessmemory，静态随机存取存储器）、dma（direct memory access，直接内存访问控制器）等，都采用的固定的资源分配方法。

2、在具体应用中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：固定资源分配导致芯片资源的利用率失衡，现有的资源调度依赖软件决策，而无法实时感知：因机器人不同运动状态而导致的芯片内部状态的改变，以此来对应进行芯片资源的调度。

技术实现思路

1、本技术实施方式主要解决现有的机器人芯片资源调度中，无法实时根据机器人的运动状态变化而导致的芯片内部状态的变化，来对应调度芯片资源的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种资源调度方法，应用于机器人，方法包括：接收机器人的行为状态向量；根据行为状态向量，获取机器人的运行指标集合，并对运行指标集合进行分析，得到机器人的运行分析结果；基于运行分析结果，构建机器人的资源状态表；其中，资源状态表反映机器人未来预设时间内的计算资源的资源需求状态；在资源状态表的资源需求状态为控制域需求的情况下，对机器人的推理域的计算资源进行预调度操作；在预调度操作后，将机器人的推理域的计算资源调度至机器人的控制域。

3、可选地，根据行为状态向量，获取机器人的运行指标集合，并对运行指标集合进行分析，得到机器人的运行分析结果，包括：从行为状态向量中分析出机器人的当前行为动作的运行指标集合，并解析运行指标集合，从而得到运行指标集合中若干个状态数据的实时数值；其中，若干个状态数据包括控制域负载数据、推理域负载数据和功耗分布数据；获取各状态数据的历史基准值和预设变化阈值；将每个状态数据的实时数值与状态数据对应的历史基准值和预设变化阈值进行比较，得到状态数据的变化趋势；整合所有状态数据的变化趋势，得到机器人的运行分析结果。

4、可选地，基于运行分析结果，构建机器人的资源状态表，包括：基于运行分析结果，将所有状态数据的变化趋势，映射至机器人的多个计算资源数据，以得到多个计算资源数据的变化趋势；解析每个计算资源数据的变化趋势，以生成每个计算资源数据的当前资源归属状态、当前资源占用状态和未来预设时间内的迁移趋势；整合所有计算资源数据的当前资源归属状态、当前资源占用状态和未来预设时间内的迁移趋势，构建机器人的资源状态表，以反映机器人的未来预设时间内的计算资源的资源需求状态；其中，资源需求状态包括推理域需求和控制域需求。

5、可选地，对机器人的推理域的计算资源进行预调度操作，包括：设置第一阈值和第二阈值；其中，第一阈值大于第二阈值；基于预设的调整规则，降低每个推理域的任务的优先级，以使每个降低后的推理域的任务的优先级均小于第一阈值；分别将每个降低后的推理域的任务的优先级与第二阈值进行比较，以确定优先级大于或等于第二阈值的推理域的任务为第一类推理任务，以及确定优先级小于第二阈值的推理域的任务为第二类推理任务；暂停执行第二类推理任务；缩减第一类推理任务的推理窗口，以减少第一类推理任务对计算资源的使用数量和使用时长，得到压缩后的第一类推理任务；将压缩后的第一类推理任务对计算资源的连续访问序列进行拆分，生成若干个访问片段，以使压缩后的第一类推理任务基于若干个访问片段执行。

6、可选地，在预调度操作后，将机器人的推理域的计算资源调度至机器人的控制域，包括：在预调度操作后，确定机器人的推理域中待调度的计算资源；通过存储重映射调度方式、数据流传输调度方式和搬运存储调度方式中的至少一种资源调度方式，将待调度的计算资源调度至机器人的控制域。

7、可选地，待调度的计算资源包括片上存储区域；资源调度方式包括存储重映射调度方式，将待调度的计算资源调度至机器人的控制域，包括：暂停对机器人的推理域中的片上存储区域的写入操作和缓存替换操作；将片上存储区域的脏数据，写回至机器人的主存；其中，脏数据为片上存储区域中已写入，且未写回主存的数据；重新构建片上存储区域和控制域的地址映射关系，并将片上存储区域的访问权限，从推理域可访问修改为控制域可访问，得到重映射的片上存储区域；将控制域的机器人实时控制数据写入重映射的片上存储区域，并设置机器人实时控制数据对重映射的片上存储区域的使用优先级为最高优先级。

8、可选地，待调度的计算资源包括数据流，数据流包括推理域数据流和控制域数据流；资源调度方式包括数据流传输调度方式，将待调度的计算资源调度至机器人的控制域，包括：设置限流阈值；分析当前机器人的推理域数据流和控制域数据流的状态，以得到推理域数据流的优先级和控制域数据流的优先级；调整推理域数据流的优先级和控制域数据流的优先级，以使推理域数据流的优先级小于控制域数据流的优先级；

9、将推理域数据流分为推理感知数据流和非推理感知数据流；将非推理感知数据流的优先级限制至小于限流阈值，并建立安全感知通道，使得推理感知数据流通过安全感知通道进行传输；建立低延迟通道，使得控制域数据流通过低延迟通道进行传输，以结合推理感知数据流，控制机器人运行。

10、可选地，待调度的计算资源包括数据吞吐，数据吞吐包括数据存储容量和数据搬运带宽；资源调度方式包括搬运存储调度方式，将待调度的计算资源调度至机器人的控制域，包括：根据资源状态表分析控制域未来预设时间内的数据吞吐的需求；基于数据吞吐的需求，将推理域的数据存储容量迁移至控制域，得到迁移后的数据存储容量；基于数据吞吐的需求，将推理域的数据搬运带宽调度至控制域，并设置控制域对数据搬运带宽的使用优先级为最高优先级，得到调度后的数据搬运带宽；结合迁移后的数据存储容量和调度后的数据搬运带宽，实现控制域的数据吞吐。

11、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项的方法。

12、为解决上述技术问题，本技术实施方式采用的又一个技术方案是：提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行上述任一项的方法。

13、区别于相关技术的情况，本技术实施例提供了一种资源调度方法、电子设备及存储介质，通过接收机器人的行为状态向量，并从中获取机器人的运行指标集合，进一步分析得到机器人的运行分析结果，并基于运行分析结果，构建机器人的资源状态表。在资源状态表的资源需求状态为控制域需求的情况下，对机器人的推理域的计算资源进行预调度，并在之后将机器人的推理域的计算资源调度至机器人的控制域。由此，通过接收实时的行为状态向量，实时感知机器人的运动状态，并基于此感知机器人芯片内部状态的改变，以进行芯片资源的调度，提高芯片资源的利用率以及机器人运动的性能。