基于任务复制的调度算法

任务调度是并行分布式计算系统中最具挑战性的NP完全问题之一.基于任务复制的调度是一种有效的调度方法.在通信开销较小的情况下,现已有许多算法能产生最优调度.但其最优条件要么比较苛刻,要么比较复杂.因此,针对这些算法存在的问题,提出一个新的基于任务复制的聚集调度(TDCS)算法,不仅其最优条件简单、宽松,而且该算法具有更小的时间复杂度O(dvlogd),其中,V和d分别表示任务集中任务的个数和最大入度.     

一种QoS Min-Min异构分布式系统任务调度策略

用户任务的随机到达以及用户对任务的QoS需求,不但要求异构分布式系统满足用户QoS需求,而且要求系统尽可能多地处理随机到达的任务,并且使系统负载尽可能达到平衡,因而找到满足这些条件的调度策略具有重要意义。该文提出一种基于QoS Min-Min的元任务调度策略,使系统CPU得到充分利用,从而处理更多任务。和Min-Min调度算法相比,QoS Min-Min减少了任务淘汰率和提高了系统CPU利用率。模拟实验结果显示,该调度策略具有实效性。     

基于滚动优化的密码云实时任务阈值调度方法

针对当前云任务调度算法在密码云环境中无法实现任务实时处理的问题,提出一种基于滚动优化窗口的实时阈值调度方法。首先,将密钥调用环节融入密码任务流程中,提出一种密码云服务架构;其次,为实现任务的实时调度,构建基于滚动窗口的密码任务调度器模型和吞吐量分析模型,用于获得实时的吞吐量数据;最后,为满足云租户对高速密码服务的客观需求,提出吞吐量阈值调度算法,从而根据实时吞吐量相对于吞吐量阈值的变化情况实时迁移虚拟密码机。仿真结果表明,该方法与未采用滚动优化窗口或虚拟机迁移技术的方法相比,具有任务完成时间短、CPU占用率低的特点,且实时吞吐量能够持续保持在网络带宽的70%~85%,从而验证了其在密码云环境中的有效性和实时性。     

动态抢占阈值调度中的快速任务选择算法

基于动态抢占阈值的实时调度算法集非抢占调度和纯抢占调度的特点,既减少了由于过多的随意抢占造成的CPU资源浪费,又保证了较高的CPU资源利用率。然而,现有的任务选择算法运行时的额外代价严重影响了系统的整体性能。针对这个问题,本文提出一种使用“选择树”作为任务队列结构的、时间复杂度为O（｜log2n｜）的快速任务选择算法。本文从理论上证明该算法正确性的同时,在使用ARM9芯片的Nokia智能手机上验证了该算法在嵌入式实时系统中的有效性。实验表明,该算法在充分利用处理器的同时能够有效降低动态阈值调度算法的额外代价。     

CPU的多层次并行调度优化模型仿真

通过CPU多调度模式优化,提高CPU运行效率.由于海量数据进行运算的过程中,存在调试不均衡的问题,传统的CPU调度模型不能很好的均衡所有的调度任务关系,无法满足数据运算的实际需求,导致CPU负载不均衡,降低了调度效率.提出基于二叉树搜索算法的CPU多层次并行调度方法.针对CPU中不同层次的任务量进行预测,建立多层次并行调度模型,实现海量调度任务的多层次并行调度.在每个层次中,进行二叉树搜索,完成各个层次独立的CPU任务调度.将二叉树搜索方法运用到多层次并行调度模型中,完成CPU的多层次并行调度.实验结果表明,利用改进算法进行CPU多层次并行调度,能够提高调度效率,缩短调度时间,完成CPU合理调度,保证CPU的运算速率.     

面向多核处理器系统的Cache感知调度算法

Cache空间的不公平使用和争用直接影响系统的整体性能,现有Linux操作系统的默认调度算法不能感知程序的行为,包括访问cache的失效次数,不了解线程之间访存模式和频度上可能存在的差异,因而无法做出更加合理的调度.本文提出并在Linux环境下实现了一种Cache感知的调度算法CAS,通过监测每个任务每千条指令的共享cache失效次数,把cache失效次数相近的任务聚合到同一个核上,使得cache失效次数差异较大的任务运行在不同的核上,避免了cache失效次数都很大的任务在不同的核上同时运行,从而减小了cache空间的不公平使用和争用.实验表明,CAS算法在大多数情况下,减少了整个负载的共享cache失效次数,提高系统的平均吞吐量约5％左右.     

基于反馈控制的实时调度算法设计与实现

传统的实时调度算法在运行环境不可预测的嵌入式操作系统中应用时,要求系统预留大量的CPU资源,而且在稳定性和精确性等方面存在不足.文章为解决这些问题提出了基于反馈控制的实时调度算法,仿真表明该算法相对传统算法而言,提高了系统的CPU利用率,并降低了任务的截止期限错过率.     

无线传感器网络混合任务的系统级低功耗实时调度算法研究

现有的无线传感器网络节能研究主要集中在无线通信上面,针对传感器节点CPU节能的研究还不够充分.本文以多任务、多跳网络传输的实时无线传感器网络为研究对象,从节点的调度分析出发,在保证其实时性的前提下,结合动态电压调节技术,提出两个低功耗实时调度算法:(1)基于任务最坏执行时间来计算任务CPU速度的静态低功耗调度算法;(2)将任务在实际执行过程中产生的空闲时间,分配给余下将要执行的任务,进一步调整其电压等级,即动态低功耗调度算法.仿真实验结果表明,本文提出的算法能够有效降低节点CPU能耗.     

一个市场驱动的QoS网格工作流任务调度算法

网格调度关系到整个网格任务运行的效率,因此在网格的研究过程中,已经提出了很多调度算法.但这些算法大部分是对元任务(Meta-task)进行调度,很少是针对关联任务的.在考虑用户QoS(Quality of Service)需求的情况下,提出了一个市场驱动的QoS网格工作流任务调度算法.仿真实验结果表明了该算法的合理性和有效性.     

面向动态异构多核处理器的公平调度算法

动态异构多核处理器的处理器核可动态调整的特征给操作系统调度算法带来了新的机遇和挑战.利用处理器核动态可调整的特征能更好地适应不同任务的运行需求,带来巨大的性能优化空间.然而也带来新的代价和更复杂的公平性的计算.为了解决面向动态异构多核处理器结构上的公平性调度问题,提出了一个基于集中式运行队列的调度模型,以降低调度算法在动态处理器核变化所带来的维护开销.并重新思考在动态异构处理器结构下公平性的定义,基于原有CFS调度算法提出新的HFS调度算法.HFS调度算法不仅能简单而有效地利用动态异构多核处理器的性能优势,而且能提供在动态异构多核处理器上的公平性调度.通过模拟SCMP,ACMP,DHCMP平台,证明了提出的HFS调度算法能够很好地发挥DHCMP结构的性能特征,比运行目前主流调度算法的SCMP和ACMP结构提升10.55%的用户级性能(ANTT),14.24%的系统吞吐率(WSU).