TD-LTE系统中MAC层子帧调度研究与实现

为满足TD-LTE系统对实时性的要求,通过对媒体接入控制(MAC)层和物理层之间的实时性研究以及对操作系统Nucleus PLUS的机制分析,实现了MAC层子帧调度。根据TD-LTE无线综合测试仪中的设计要求,详细介绍了Nucleus PLUS任务循环调度以及MAC子帧调度的流程设计。在实现MAC层基本功能的同时满足了TD-LTE对系统实时性、子帧同步与任务资源管理的需求。     

并行设计子任务调度的遗传算法原理与实现方法

建立了设计子任务调度的目标模型，提出了一种针对并行设计子任务调度的遗传算法．应用结果表明，在满足子任务间偏序关系条件下，文中算法能够得到设计子任务的最优调度方案．     

求解任务可拆分多项目协同调度问题的启发式算法

生产项目计划与调度过程中任务可以被拆分为更小粒度的子任务分批次执行,实现缩短项目总工期的优化目标.针对抢占式任务可拆分多项目调度问题,从协同优化角度探讨任务拆分与重组方式,提出一个长工期任务优先拆分、长工期项目优先拆分和高资源利用率项目优先拆分3种任务拆分优先级判断规则,设计一种求解任务可拆分多项目协同调度问题的启发式算法.最后通过数值实例和仿真分析验证了所提出方法在多项目调度总工期的优化效果和求解效率.     

基于改进蚁群算法的云计算任务调度模型

为解决云环境下的资源调度问题,提出一种能改善任务并行性与兼顾任务串行关系的调度模型,将用户提交的动态任务分割成具有制约关系的子任务,按运行次序放到具有不同优先级的调度队列中。针对同一调度队列中的子任务,采用基于最短任务延迟时间的改进蚁群算法(DSFACO)进行调度,在兼顾调度公平性与效率的前提下,最大化缩短任务延迟时间,从而提高用户满意度。实验结果表明,与任务调度增强蚁群算法相比,DSFACO算法在任务延迟时间、调度公平性及效率方面性能更好,能实现云计算环境下任务的最优调度。     

一种航天飞控计算自动化平台的设计与实现

航天器飞行控制计算是航天器测控任务实施过程的重要内容,针对航天器飞行控制计算软件的自动化实现与调度问题,基于功能分治的思想设计实现了一种支持多星任务、手动与自动模式并存、自动调度与不可自动调度方式并存的自动化调度平台软件,给出了其设计思想、实现方法,研究结果对航天测控软件的开发有一定的参考价值.     

多机异构相关任务集的调度优化研究

本文首先介绍了异构相关任务集的概念,在实现子任务优化调度的前提下,基于相同处理机(identical processors)并根据多目标优化策略,提出了AOSA调度算法,构成多机相关任务集的优化调度方法。实验表明:(1)AOSA方法优于随机非AOSA方法对异构任务集的调度;(2)理论准则与实验结果一致。     

μC/OS-Ⅱ二级调度算法的硬件实现

针对μC/OS-Ⅱ不支持同优先级任务轮转调度的问题,提出了二级混合任务调度策略。第一级调度把任务优先级高低作为任务调度的标准,实现不同优先级任务的抢占式调度;第二级采用时间片轮转策略,实现同优先级任务的轮转调度。采用FPGA片内的寄存器和RAM实现了等待任务列表和就绪表,并设计了后继轮转任务查找电路实现时间片轮转调度。整个设计采用VHDL,通过ISE 10.1软件时序仿真验证。仿真结果证明,硬件实现行之有效。     

两级嵌入式系统的消息驱动和快速传送

提出了两级调度嵌入式操作系统的运行原理和任务、子任务的消息驱动机制,设计了一种新的描述消息的数据结构,用以满足两级调度嵌入式操作系统的运行.利用这种数据结构,可以用零拷贝的方式来传送消息,极大地提高了系统的效率.在两级嵌入式操作系统中,构建了完全独立的、由不同类型消息所组成的任务级消息队列和子任务级消息队列.最后,分析了这两种消息队列和各种不同类型消息的特点,并分析了利用消息驱动任务和子任务的方法.     

基于遗传算法的多处理器系统任务调度

用一种遗传算法的调度策略,以大维度矩阵求逆为实验对象,探索在多核中如何完成任务的均衡分配问题,以达到加速效果.算法利用系统资源的弹性,自动搜寻可以并行的子任务并将其合理地分配到相应计算节点中,提高了多核系统资源调度性能,实现了对用户提交的任务的优化调度,达到了均衡系统各处理器计算负载和提高多核系统的总体性能的目标.     

一种嵌入式自适应调度算法的设计

根据嵌入式实时系统的需求及应用领域中任务的特点,提出一种针对两种常见的不同类型任务,进行自适应调度算法ERTAS（Real-Time Embedded Adaptive Scheduling Algorithm,并提出了其系统结构。分析μC/OS-Ⅱ内核中与调度相关的数据结构,提出在其内核中自适应调度算法的实现,主要是包括控制器与基础调度器的实现。通过仿真实验比较了改进的设计算法与原调度算法的性能,通过分析说明了该调度算法的可行性。     

两阶段封锁可串行化强制性的实现

数据库的共享性是建立在多个共享事务的并发执行基础之上的。为了保证多个事务的并发执行,并发控制器对各事务动作的调度应当是可串行化的。然而,在实际调度过程中,并非所有的调度都是可串行化的。为了确保事务之间的可串行性关系,可使用两阶段封锁将非可串行化调度强制实现为可串行化调度。     

传感器网络中协作任务的实时调度

在传感器网络实时监测应用中，大量传感器散布在监测区域中感知监测域的各种环境或监测对象的信息，一组功能有限的传感器往往相互协作地完成一个大的实时感知任务，协作性是传感器网络的重要特性，它要求实时任务之间的资源共享。单纯的实时系统为保证任务的实时性通常采用资源隔离机制而不能很好地解决传感器网络环境中的采集流数据处理的协作性问题。本文基于服务器的调度框架，使用了实时环境中的时间属性，将数据时间与程序时间相结合，从而将应用语义与系统中运行的程序相联系，提出了一种基于时间依赖关系的实时调度模式，并给出了基于此模式的事件驱动并发数据流程图模型及其实现机制。分析表明，该模型能有效地解决传感器网络监测区域中采集流数据处理过程的协作性问题，减少了数据丢失，提高了系统响应的实时性。     

工作站网络上协作任务的调度

在利用工作站群集系统进行的协作模式并行计算中，任务调度在很大程度上决定并行计算的性能．本文给出了一个任务调度的模型和算法，它考虑了协作模式并行计算中任务间的同步时间、通信时间、数据加载及结果收集时间．根据这个调度模型，可以选择一组并行执行时间最短的工作站，从而获得较好的并行计算性能．     

一种开放混合实时系统的开放自适应调度算法

开放计算环境下的实时与非实时任务不确定并发,以及多种实时约束混合的复杂约束系统,即开放混合实时系统的需求越来越广泛.通过引入接收控制、调度服务器、自适应调节机制,提出一种开放环境下的自适应实时系统调度架构--OARtS(open adaptive real-time scheduling).它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受实时任务运行;可根据系统空闲计算带宽变化,自适应地调节任务的实时等级,使得系统运行在最优的实时性能上;对于软实时任务,可根据其计算带宽需求变化,自适应地调节其计算带宽分配,以适应任务执行时间时变引起的实时不确定性.     

Communication contention in task scheduling

Task scheduling is an essential aspect of parallel programming. Most heuristics for this NP-hard problem are based on a simple system model that assumes fully connected processors and concurrent interprocessor communication. Hence, contention for communication resources is not considered in task scheduling, yet it has a strong influence on the execution time of a parallel program. This paper investigates the incorporation of contention awareness into task scheduling. A new system model for task scheduling is proposed, allowing us to capture both end-point and network contention. To achieve this, the communication network is reflected by a topology graph for the representation of arbitrary static and dynamic networks. The contention awareness is accomplished by scheduling the communications, represented by the edges in the task graph, onto the links of the topology graph. Edge scheduling is theoretically analyzed, including aspects like heterogeneity, routing, and causality. The proposed contention-aware scheduling preserves the theoretical basis of task scheduling. It is shown how classic list scheduling is easily extended to this more accurate system model. Experimental results show the significantly improved accuracy and efficiency of the produced schedules.     

An Optimization-Based Approach for Design Project Scheduling

Concurrent engineering has been widely used in managing design projects to speed up the design process by concurrently performing multiple tasks. Since the progress of a design task often depends on the knowledge about other tasks and requires effective communication, tasks and communication activities need to be properly coordinated to avoid delays caused by waiting for information or the need for rework. This paper presents a novel formulation for design project scheduling with explicit modeling of task dependencies and the associated communication activities. General dependencies are modeled as combinations of three basic types representing sequential, concurrent, and independent processes. Communication activities are also modeled as tasks, and their interactions with design tasks are described by sets of intertask constraints. The objective is to achieve timely project completion with limited resources. To improve algorithm convergence and schedule quality, penalties on the violation of constraints coupling design tasks are added to the objective function. A solution methodology that combines Lagrangian relaxation, dynamic programming, and heuristic is developed to schedule design and communication tasks, and a surrogate optimization framework is used to overcome the “inseperability” caused by nonadditive penalties. A heuristic procedure is then developed to obtain scheduling policies from optimization results and to dynamically construct schedules. Numerical results show that the approach is effective to handle various task dependencies and the associated communication activities to provide high-quality schedules.      

开放式实时嵌入式系统自适应调度模型研究

开放式实时嵌入式系统中多类型实时任务并存和资源受限的情况给实时调度机制带来了新的需求和挑战。通过引入准入控制、资源管理、调度服务器、自适应调节机制等,提出了一个形式化的自适应调度模型。它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受不同类型任务的运行;可根据系统资源和任务需求的最新变换情况计算带宽变化,自适应地调节任务的优先等级,使得系统运行在最优的实时性能上;该模型在某航空机载系统设计中得到了实际应用,同其它类似系统相比,该模型的应用提高了系统的调度性和系统稳定性。     

基于IP-SAN的拟序备份调度算法的研究

随着企业信息爆炸性增长,海量信息存储成为目前存储行业研究的热点。先分析了传统的拟序备份AOE模型的缺陷和依赖该模型的调度算法的不足,然后针对网络状况不确定的因素,提出了一种改进的拟序备份AOV模型和调度算法。该调度算法依赖图的深度搜索与动态剪枝算法,能够根据任务的完成状况动态地调度,达到最大化地并发处理任务的目的。模拟仿真实验结果表明该调度算法能很好地弥补传统算法的不足。     

协同设计环境中任务分解与调度的研究

在协同设计环境中,为了满足快速响应,低成本和高质量产品的设计需求,进一步提高产品的设计效率,提出了两级任务分解方法和双向选择优先的任务调度策略.借助计算机支持的协同设计技术,两级任务分解在协同设计联盟的抽象层次模型的基础上,采用了基于产品结构、特征服务和子任务目标属性的任务分解方法,从而降低了任务的复杂性.在此基础上,提出了双向选择优先的任务调度策略,以优化分布合作求解问题,并进行调度策略的仿真实验.仿真结果表明了该调度策略的优越性.     

网格计算中任务调度算法的研究和改进

任务调度一直是网格计算中的热点问题,任务调度的目的是最优地分配任务,实现最佳的调度策略,以高效地完成计算任务。在网格环境中,资源的合理有效利用是实现任务调度的关键问题之一。本文首先论述静态任务调度算法和动态任务算法的原理和优缺点等,然后结合Min-min、Max-min算法的优点设计一种新的调度算法SA-MM,根据资源的使用情况自适应调度相应算法进行任务到资源的映射。最后,用GridSim模拟工具对网格计算中Min-min、Max-min和SA-MM任务调度算法进行仿真实验,分析和比较它们的调度长度(MakeSpan)和资源负载情况等影响任务调度效率的指标。