非安全互连同构系统上的静态任务调度

在分布式内存多处理机ＤＭＭ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｍｅｍｏｒｙ ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）系统中,不同处理机上运行的任务之间的通信开销仍然很大,有时甚至抵消了多处理机并行所带来的好处．为了使并行程序在ＤＭＭ系统上能得以高效的执行,必须采用合理的调度技术将任务分配给处理机．章首先分别给出了任务调度系统中的任务模型、处理机模型以及调度问题的形式化描述,然后在此基础上研究了任务调度中３个最重要的     

总线互连机群系统上的静态任务调度

与大规模并行处理（ＭＰＰ）系统相比,基于总线互连的机群系统是一种较为廉价的并行计算环境,文中提出了一个基于总线互连机群系统上的静态任务调度算法。在该算法具有３个主要特点：（１）由于不同处理机之间的通信都必须通过共享总线,故在调度时将总线与处理机一些看成是资源加以分配;（２）针对总线适合于广播的特点,在调度中考虑了广播,地于某些应用而言可以大大通信次数,（３）在确定任务在某个处理机上的开始执行时间以     

基于超立方体的静态任务调度

该文给出一个基于超立方体的静态任务调度算法.在算法的设计中,首先建立了任务优先级表和处理机优先级表,任务在调度时总是顺次调度高优先级任务,然后再从处理机优先级表中选择能使该任务最早开始执行的处理机.最后,分别给出了基于LU分解的任务图与随机生成的任务图的调度结果.     

网络通信中四种寻径方式的性能比较及改进

传输延时是网络性能中非常重要的一个因素,但它并不是网络性能的全部,在讨论网络对信息的传播时,还有其它因素需要考虑.因此,如何在一个更广泛的层面上比较存储转发、虚拟直通、线路开关和Wormhole四种"寻径方式"的优劣便成为需要讨论的问题.也正是由于其它因素的引入,提出了多路Wormhole方法,它是一种并行的、具有很好的综合性能的方案.     

网络通信中四种寻径方式的性能比较及改进

传输延时是网络性能中非常重要的一个因素,但它并不是网络性能的全部,在讨论网络对信息的传播时,还有其它因素需要考虑。因此,如何在一个更广泛的层面上比较存储转发、虚拟直通、线路开关和Wormhole四种"寻径方式"的优劣便成为需要讨论的问题。也正是由于其它因素的引入,提出了多路Wormhole方法,它是一种并行的、具有很好的综合性能的方案。     

同构计算环境中一种快速有效的静态任务调度算法

快速有效的调度任务是多处理器计算环境中的一个关键问题. 目前任务调度算法中刻画任务依赖关系最流行的模型是DAG. 在以前的文献中, 提出了一种新的更实际、更普遍的TTIG模型及其相应的MATE算法(基于同构计算环境). 延伸了TTIG模型, 并提出基于同构系统的新的算法及两种启发式方法(GBHA1和GBHA2). GBHA以组的形式尽量消除图中回路,因而能获得任务图的全局信息,具有更好的调度性能. 在模拟实验中,将此算法与MATE和其他同构环境中基于DAG的有效调度算法,在不同测试条件下进行了比较,结果显示GBHA在性能上明显优于MATE,与基于DAG模型的调度算法比较而言,在性能方面各有千秋,但在算法时间复杂度方面具有显著的优势.     

一种适合2D-Mesh互连网络的树状多播算法

针对虫蚀寻径的2D－Mesh互连的多处理机网络，归纳了多播算法的要求，在分析比较路状多播和树状多播算法的基础上，提出一种结合两者优点的新型树状多播算法，该算法基于Hamilton寻径，即源节点到每一个目标节点的路径为最短路径，且具有无死锁的特性，同时，多播数据在源节点发送，途径节点转发所需计算的时间复杂度均为O（1），与多播目标节点集的大小和分布无关，数据模拟测试的结果表明，该算法的性能优越。     

一种改进的自适应多媒体任务调度算法

支持多媒体任务调度以满足其性能需求,是一项重要而富有挑战性的工作,一直备受关注,并出现了一些实时任务模型。它们都需要任务提供最坏执行时间（Worst Case Execution Time,WCET）,以方便准入控制机制的实现,但这正是多媒体任务难以提供的。那么在WCET未知的前提下,如何实现多媒体任务的调度,而且必须支持准入控制和动态QoS控制机制,支持尽可能多任务的执行,使CPU资源的利用最大化？本文首先提出了一种改进的基于速率的自适应（Adaptive Rate-Based,ARB）任务模型。然后通过理论分析和实验证明了：在WCET未知的情况下,基于ARB任务模型的多媒体任务调度算法、准入控制和自适应QoS控制机制是可行的、有效的,而且可以支持尽可能多任务的执行,达到了预期的目标。     

全端口虫蚀寻径超立方体上的优化广播

广播是大规模并行计算机中基本的通信模式之一。在全端口虫蚀寻径的超立方体上给出了一个采用E-立方体寻径的优化广播算法。该算法充分利用了虫蚀寻径的距离不敏感性以及多端口结构的特性,其性能比目前已有的各种全端口广播算法都要好,而且该算法避免了通道冲突。     

同构计算环境中一种新的静态任务调度算法

延伸了TTIG模型并提出新的算法．在模拟实验中，将此算法与MATE和其它同构环境中基于DAG的调度算法，在不同测试条件下进行了比较，结果显示该算法性能明显优于MATE，与基于DAG模型的调度算法比较而言，在性能方面各有千秋，但在算法时间复杂度方面具有显著的优势．     

处理顺序约束的信息物理融合系统静态任务表调度算法

针对异构环境并行计算的静态任务调度问题,以最小化有向无环图 (Directed acyclic graph, DAG)的执行跨度为目标,改变HEFT (Heterogeneous earliest finish time)算法中任务上行权重的计算方法, 获得更加合理的任务顺序排列,提出了一种最早完成时间优先的表调度算法IHEFT (Improvement heterogeneous earliest finish time).该算法在计算任务的上行权重时, 分别计算该任务分配给不同资源的上行权重,取其最小值,比使用所有资源对该任务的平均处理时间进行计算的HEFT算法更为准确. 确定任务的处理顺序后采用最早完成时间越小越优先的策略将任务分配给最优资源,并使得任务的开始执行时间和结束时间满足DAG中有向边的通讯时间约束.通过使用部分文献中的算例数据以及随机生成满足一定结构要求的DAG进行算法测试,将IHEFT与HEFT, CPOP (Critical-path-on-a-processor)和LDCP (Longest dynamic critical path)进行了比较,结果显示IHEFT算法更有效,而且时间复杂度较低.     

基于同构多核处理器的任务调度

随着现代应用对计算机性能要求的提高,计算机主频不断提升。由于功耗和半导体工艺的限制,仅靠提高单核主频难以继续维持“摩尔定律”,同构多核处理器（Homogeneous Multi-core）应运而生。在同构多核处理器的支持下,一个芯片汇集多个地位对等、结构相同的通用处理器核,以最小的代价满足了提高系统性能、负载均衡、处理器容错的需要。并行体系结构需要结合与之适应的软件实现性能效益的倍增。本文从操作系统层面,针对处理器结构的变化,研究并实现多核任务调度。系统采用混合调度策略,簇间独立调度,簇内统一调度。从调度模式、调度算法、分配算法、调度时机等方面详细分析了多核调度的原理和实现机制。最后通过模拟实验证明功能正确性及算法可调度性。     

一种调度In-Tree任务图的算法

In-Tree任务图可用来表示归并、求和等分治算法的很多问题,该文针对这种任务图提出一种分层调度算法,利用队列存放被调度的任务,在同层任务调度中,优先把前驱不为空的任务调度到其一个前驱处理器上执行,只有前驱为空的任务才考虑是否分配新的处理器。实验表明,与以前的算法相比,该算法在调度长度相当的情况下,使用了更少的处理器。     

启发式任务调度中的处理器选择策略

任务调度是并行分布计算中最为基本、最为关键,也最具有挑战性的问题之一,是影响并行分布计算执行效率的一个关键因素.现有的基于任务静态优先级的启发式任务调度方法都是以“当前任务具有最早起始执行时刻”为目标来选择执行处理器.该文在详细分析讨论该种调度方法的基础上,指出了以该目标选择处理器存在的问题及缺点,并提出了以“当前任务的直接后继具有最早起始执行时刻”为目标选择处理器的方法,并给出了相应的约束条件.     

网格环境下的静态启发式任务调度算法

针对网格环境中应用程序常为复杂的计算密集型的并行分布式应用程序,提出了一个新的基于复制和插入的启发式任务调度算法(duplication-and-insertion-based scheduling,DIBS),可以同时执行多个应用程序,利用决定路径对任务进行排序,缩短了应用程序总的执行时间,该算法还平衡了处理器间的负载.实验结果表明,该算法更加符合网格的复杂环境,能够更好地满足不同用户的实际需要.