元计算环境中任务调度的深入分析

文章主要对元计算环境中任务调度进行了深入分析与研究。先概述了元计算系统对于科学领域的贡献,分析了元计算环境的特点;然后对元计算环境中的调度算法进行了分类说明,并对几种典型的调度算法行了具体的分析,评价了其特点与不足之处;最后分析了新兴的元计算环境—校园级元计算环境面临的挑战,借鉴各种调度算法,提出了与之相适应的任务调度策略,对其可行性进行了分析,并简要概括了其创新性。     

航天器任务调度模型、算法与通用求解技术综述

针对航天器任务调度大规模、复杂化的新常态和灵活组网、快速响应的新要求, 综述了航天器任务调度模型、算法与通用求解技术的发展现状. 首先, 基于遥感卫星、中继通信卫星、导航卫星和航天测控等航天器任务, 从任务排序模型和时间窗口分配模型两个角度出发, 揭示了不同航天器任务调度模型的决策形式和共性特征, 阐明提升模型兼容性、适用性的必要性. 其次, 基于启发式算法、精确求解算法和元启发式算法, 探讨了航天器任务调度算法的适用模型与编码特色, 指明“算法?模型”解耦、算法深度融合的重要性. 在此基础上, 介绍了CPLEX、STK/Scheduler、Europa2和“高景一号”任务调度分系统等航天器任务调度通用求解技术的模型、算法与主要功能, 说明我国自主研发通用求解技术的必要性和新的应用思路. 最后, 指出了开发航天器任务调度统一化建模语言、打造算法库与测试集等未来航天器任务调度研究的新方向.     

卫星自主与协同任务调度规划综述

如何利用有限的星上资源执行复杂繁重的空间任务长期以来备受关注,随着卫星载荷能力不断提升,响应时间要求不断缩短,卫星自主与协同任务调度规划研究的重要性逐渐增大.本文从单星任务调度规划为起点,对单星地面离线任务调度规划、单星星上在线任务调度规划、单星星地一体化自主任务调度规划研究现状进行梳理与分析,然后延展至多星领域,综述了多星地面离线协同任务调度规划、多星星上在线协同任务调度规划、多星星地一体协同任务调度规划研究现状.最后,对卫星自主与协同任务调度规划研究进行了总结与展望.     

自适应邻域的多目标网格任务调度算法研究

针对网格计算中的多目标网格任务调度问题,提出了一种基于自适应邻域的多目标网格任务调度算法。该算法通过求解多个网格任务调度目标函数的非劣解集,采用自适应邻域的方法来保持网格任务调度多目标解集的分布性,尝试解决网格任务调度中多目标协同优化问题。实验结果证明,该算法能够有效地平衡时间维度和费用维度目标,提高了资源的利用率和任务的执行效率,与Min-min和Max-min算法相比具有较好的性能。     

装备维修任务调度理论与策略研究现状综述

在明确装备维修任务调度需求及意义的基础上,分析了装备维修任务调度理论及策略的研究现状。在维修任务调度理论方面,根据调度的特点对抢占调度与非抢占调度、静态调度与动态调度进行了阐述;在维修任务调度策略方面,根据调度目标及调度特点对时钟驱动调度策略、优先级调度策略以及其他调度策略进行了阐述。在分析研究现状的基础上,提出应对装备维修任务抢占调度及混合调度策略等方面加强研究。     

基于OGSA网格的分层式网格任务调度器设计

文章根据网格任务调度的需求、网格任务调度的特点,在充分分析一般网格任务调度的过程等的基础上,另外考虑到了网格计算环境的一些特点,比如虚拟化、分层次及自治的本质特征,以及在工作流任务协同需求下网格任务的资源依赖、粗粒度、重复执行等特性的前提下,改进设计了一种网格工作流任务主从式分层调度模型,并给出了调度策略和调度算法实现。该调度器模型在实际的网格工作流任务协同系统中得到了较好的应用效果。     

设备网格中的任务调度算法

基于设备网格环境中仪器设备的利用率和提交任务的QoS需求来考虑,结合任务调度算法Min-min,提出了一种设备网格中的Qos-Balance任务调度算法.该算法既保证了负载均衡性和又可满足提交任务的QoS需求.实验结果表明,该算法是一种可行的设备网格任务调度算法.最后介绍了算法实验的结果分析.     

基于OpenMP的任务调度与负载均衡技术的分析与研究

本文以OpenMP规范中的任务调度为研究对象,在考虑了线程创建、调度开销和负载均衡等因素后,提出了一种任务调度的改进方法.任务调度通过线程预备队列、数据块调度队列和处理粒度动态调节等改进方法,提高多线程的任务调度性能,达到较好的负载均衡效果.     

安全和自适应备份的网格任务调度

现有的跨自治域网格任务调度算法均使用固定数目的任务备份来提高任务调度的成功率和容错性,无法适应网格环境动态性的特点.提出了三种基于自适应备份数并考虑网格安全因素的任务调度算法,分别为简单自适应备份算法、最高百分之K备份算法和懒惰备份算法.自适应备份算法根据整个网格系统的安全状况,自适应调整需备份的任务及任务备份数,并对失败的任务重新调度.仿真结果表明,基于自适应备份的网格任务调度算法可以有效提高不安全网格环境下的任务调度成功率,具有很好的容错性和可扩展性,优于固定备份数的任务调度算法.     

云计算环境下基于用户和资源约束的免疫效用均衡任务调度算法

针对云计算中的任务调度问题, 提出了一种免疫均衡效用任务调度算法. 该算法将云计算环境下任务调度问题建模为一个多目标优化模型, 同时兼顾了用户任务的时间跨度和虚拟化资源的负载均衡. 仿真结果表明, 该任务调度算法提高了用户满意度的同时减少了任务的完成时间, 是云平台下一种有效的任务调度策略.     

A two-phase scheduling method with the consideration of task clustering for earth observing satellites

Satellite observation scheduling plays a significant role in improving the efficiency of satellite observation systems. Although extensive scheduling algorithms have been proposed for the satellite observation scheduling problem (SOSP), the task clustering strategy has not been taken into account up to now. This paper presents a novel two-phase based scheduling method with the consideration of task clustering for solving SOSP. This method comprises two phases: a task clustering phase and a task scheduling phase. In the task clustering phase, we construct a task clustering graph model and use an improved minimum clique partition algorithm to obtain cluster-tasks. In the task scheduling phase, based on overall tasks and obtained cluster-tasks, we construct an acyclic directed graph model and utilize a hybrid ant colony optimization coming with a mechanism of local search, called ACO–LS, to produce optimal or near optimal schedules. Extensive experimental simulations demonstrate the efficiency of the proposed scheduling method.     

真航向测量系统接口箱实时任务调度

实时性是工业控制和军事应用的关键。文章分析了某型潜艇真航向测量系统的接口箱硬件特点及相应的软件要求。在接口箱系统的单任务操作系统下，需要一种任务调度策略来实现多任务实时性。所以在此前提下，文章对常规的RM调度和EDF调度策略进行了分析研究，设计实现了一种在接口箱的单任务弱实时操作系统下，可以进行多任务动态实时调度的策略。该策略结合RM和EDF两种方法的特点，既考虑到任务的频度，同时兼顾任务的重要程度，接口箱的工程实践证明了该方法的合理性、有效性。     

基于组合禁忌搜索的并行测试任务调度研究

任务调度是研究并行测试技术的核心问题。建立了该问题的数学模型,提出了一种基于组合禁忌搜索的并行测试任务调度方法,通过任务分组的规则构造较好的初始调度序列,利用禁忌搜索迭代寻找最好的调度序列,快速完成基于测试时间最短的任务调度规划。对实例进行了仿真实验,与基本禁忌搜索算法进行比较,仿真结果验证了该组合禁忌搜索算法的高效性和有效性。     

Fuzzy Based Ant Colony Optimization Scheduling in Cloud Computing

Cloud computing is an Information Technology deployment model established on virtualization. Task scheduling states the set of rules for task allocations to an exact virtual machine in the cloud computing environment. However, task scheduling challenges such as optimal task scheduling performance solutions, are addressed in cloud computing. First, the cloud computing performance due to task scheduling is improved by proposing a Dynamic Weighted Round-Robin algorithm. This recommended DWRR algorithm improves the task scheduling performance by considering resource competencies, task priorities, and length. Second, a heuristic algorithm called Hybrid Particle Swarm Parallel Ant Colony Optimization is proposed to solve the task execution delay problem in DWRR based task scheduling. In the end, a fuzzy logic system is designed for HPSPACO that expands task scheduling in the cloud environment. A fuzzy method is proposed for the inertia weight update of the PSO and pheromone trails update of the PACO. Thus, the proposed Fuzzy Hybrid Particle Swarm Parallel Ant Colony Optimization on cloud computing achieves improved task scheduling by minimizing the execution and waiting time, system throughput, and maximizing resource utilization.     

Task cluster scheduling in a grid system

Effective load distribution and resource management is of great importance in designing complex distributed systems as grid. This pre-assumes the capability of partitioning the arriving jobs into independent tasks that can be executed simultaneously, assigning the tasks to processors and scheduling the task execution on each processor. A simulation model, consisting of two homogeneous clusters, is considered to evaluate the performance for various workloads. The Deferred policy is applied to collect global system information about processor queues. This paper proposes a special scheduling method referred to as task clustering method. We examine the efficiency of two task routing policies – one static and one adaptive – and six task scheduling policies, which rearrange processor queues regarding to a criterion. Our simulation results indicate that the adaptive task routing policy in conjunction with SGFS-ST scheduling algorithm, which uses more efficiently the task clustering method, leads to a significant performance improvement.     

UC／OS-II操作系统内核的改进

UC／OS—II是一种针对嵌入式设计的实时多任务操作系统，采用基于优先级的占先式任务调度算法，虽然效率高但比较单调。在实现TCP/IP协议中，这种内核调度方法对Intemet服务进程显得不适应。本文分析了UC／OS—II和Linux操作系统内核任务调度算法，在此基础上提出了一种改进UC／OS-II内核的方法，使其更适合于在嵌入式中实现Intemet服务。     

实时调度中基于多特征参数的任务优先级设计方法

本文在实时任务调度中基于任务的价值、剩余执行时间、空闲时间以及到达时间等多特征参数设计任务的优先级,并使任务的优先级随着任务紧迫性和完成程度变化而动态调整,并基于新的优先级设计策略提出一种实时动态抢占式调度算法VRSAF算法。仿真实验表明,在负载较轻时,VRSAF算法能获得近似EDF算法的调度性能;在过载情况下,其调度性能优于HVF算法;总体调度性能高,并能在系统过载的情况下实现平缓的降级。     

基于PVM的自适应任务调度策略的消息处理

采用自适应的任务调度策略,通过由计算主机收集各自的负载信息并主动适时发给调度主机,减轻了调度主机的负载,改善了调度主机的调度性能。本文基于PVM并行程序开发环境,介绍了任务调度策略实现过程中消息的处理方法。     

基于遗传算法的网格任务调度方法分析

网格任务调度为多项式复杂程度的非确定性问题,其中所有非确定性多项式时间可解的判定问题,共同构成了NP类问题。如何快速地找到全局最优解是网格任务调度的难点所在。而遗传算法在验证猜测的正确性方面,具有自动获取和快速搜索的特性,是解决非线性问题的最优方案。本文主要对基于遗传算法的网格任务调度方法进行分析,通过网格任务调度模型构建、资源分配等操作,来完成遗传算法的仿真实验研究。     

卫星任务调度统一化建模与多策略协同求解方法

针对卫星任务调度“一星一系统”、测运控分离的现状,以卫星执行任务产生的星上独立事件和星地协同事件作为调度对象,以事件可执行时机作为调度资源,建立卫星任务调度统一化约束满足模型,将传统运控任务调度与测控任务调度纳入统一的建模方法.为保障模型的通用性和适应性,设计包含构造启发式、智能优化和针对性算法改进的多策略协同求解方法,搭建卫星任务调度算法与调度模型松耦合、模块化的系统架构.实验测试表明,所提出方法能够弥补传统模型在敏捷遥感卫星任务调度和高轨卫星测控调度场景下的局限性,在Benchmark问题和实际应用场景中均表现出良好的适用性和优化效果.