基于任务复制与冗余消除的多核调度算法

在分布式计算中常把任务之间的协同和通信关系转换为任务图模型,而任务调度是决定分布式计算性能的关键因素之一。为解决OSA、TDCS、RECS等传统经典算法处理器个数消耗多且存在大量冗余任务等问题,提出一种改进的任务图调度算法。该算法基于贪心策略复制任务的前驱以及前驱的前驱,减少调度长度和处理器空闲时间,并在不增加调度长度的前提下,通过合并簇及减少冗余任务降低处理器个数和处理器的负载。实验结果表明,该算法在处理器个数、加速比以及冗余任务比率上都有一定程度的优化,能提升分布式计算性能。     

一种基于多处理器任务复制的分簇调度算法

任务调度的优劣是决定并行分布式计算机系统性能好坏的重要因素之一。为优化任务调度,基于一些典型算法(如LG、PPA算法等),提出了一种新的任务调度算法。该算法一方面复制满足条件的前驱任务来缩短调度长度;另一方面合理地复制其他前驱任务和合并冗余簇来减少所需处理器的数目。实验表明,该算法在调度长度和所需处理器的数目上优于以上典型算法,并具有更小的时间复杂度,对并行计算机系统性能的提升具有一定的意义。     

一种改进的基于任务复制的多核调度算法

在多核系统中,任务调度是决定系统性能的关键因素之一。为优化任务调度,基于一些典型的任务调度算法（如PPA,徐成提出的算法等）,提出了一种新的任务调度算法。该算法一方面合理确定前驱任务复制的先后顺序,而且进行两个阶段的复制,从而可以复制更多的前驱任务以减少调度长度和处理器上空余时间;另一方面,通过去除不影响任务系统调度长度的冗余簇,然后进行簇之间的合并,以减少处理机的数目和调度长度。实验表明,改进后的算法在任务调度的性能上优于典型算法。     

基于禁忌搜索的多处理器任务调度算法

为合理利用多处理器资源,对任务调度算法进行研究,针对现有任务调度算法在任务规模较大的情况下全局寻优能力方面的不足,提出基于禁忌搜索的多处理器任务调度算法。对任务图不设任何约束条件,利用基于任务复制的TDS算法产生高质量的初始调度以降低算法复杂度,利用禁忌搜索算法全局寻优得到最优调度。实验结果表明,该算法可以有效降低任务调度长度,减少所需处理器数目。     

一个调度Fork-Join任务图的新算法

任务调度是影响工作站网络效率的关键因素之一.Fork-Join任务图可以代表很多并行结构,但其他已有调度Fork-Join任务图算法忽略了在非全互连工作站网络环境中通信之间不能并行执行的问题,有些效率高的算法又没有考虑节省处理器个数的问题.因此,专门针对该任务图,综合考虑调度长度、非并行通信和节省处理器个数问题,提出了一个基于任务复制的静态调度算法TSA_FJ.通过随机产生任务的执行时间和通信时间,生成了多个Fork-Join任务图,并且采用TSA_FJ算法和其他调度算法对生成的任务图进行调度.结果表明,     

嵌入式软件仿真测试环境实时任务调度的研究

Vxworks操作系统是一个功能强大、而且独立于处理器的实时操作系统,它具有多任务处理能力和保证软件实时性的各种通信机制;在分析嵌入式软件仿真测试环境的多任务性和实时性需求的基础上,基于任务权重优先调度算法和系统的功能模块的紧急度调度算法,对系统的各个模块进行了合理的任务划分,并提出了单处理器下的基于信号量通信的静态权重优先级抢占的任务调度算法;确定了需要调度的任务集合,并给出了测试环境任务总体关联图及具体实现方法,通过Windview工具对任务调度和实时性进行了验证。     

基于任务图的并行调度MEWFM算法

随着多核处理器体系结构在计算机领域的广泛应用,如何合理地对计算任务进行调度成为人们广泛讨论的问题。目前已经有针对多处理器的任务调度算法,但是这些算法在执行时要经过多次迭代,执行效率比较低。提出一种改进的波前调度算法MEWFM,它是一种执行时间短,加速比接近处理器核数的一种算法。这种算法主要包括任务图分层,层内调度和误差下降调度三个子算法。详细分析了这些算法的特点和执行流程。实验评测表明,算法在多处理器环境下的任务调度方面具有执行速度快,性能高等优势。     

异构计算环境下基于优先队列划分的调度算法

人工智能的飞速发展对高性能计算提出了更高的要求,异构计算环境下任务调度问题一直是高性能计算中的关键问题.本文提出一种基于优先队列划分的调度算法(PQDSA),该算法根据DAG(有向无循环图)任务集的入口节点数量确定优先队列数,通过任务的通信开销和计算开销划分任务队列,进而将关键节点任务分配给合适的队列,以产生效果较佳的任务调度队列,从而提高任务间的并行性,降低任务集的完工时间.与此同时,进一步基于插入策略将任务调度到处理器上,使任务调度更加高效地执行.PQDSA算法可以减少任务间的时间消耗,提高处理器的调度效率.通过与两个经典算法的性能对比,实验结果表明本文提出的PQDSA算法在任务完工时间和调度效率方面都要明显优于对比的算法.     

基于多核处理器的关联任务并行感知调度算法

关联任务在多核处理器上并行调度所产生的通信时延,会对任务调度长度和处理器利用率造成负面影响,为了改善多核系统对关联任务的处理性能,针对关联任务在多核处理器上的调度特点,提出一种并行感知调度算法。计算各任务与终点间的最长路径值,按照该值的降序来分配任务调度次序,在分配处理器内核时兼顾关联度和任务最早可执行时间,设置最佳匹配评价函数。实验结果表明,与busHEFT和DTSV算法相比,该算法具有更短的任务调度时延、更少的通信量以及更高的处理器利用率。     

LSA_IT:一种In-Tree任务图的分层调度算法

In-Tree任务图可用来求解归并排序、求和等分治问题的并行。针对该类任务图,提出了一种分层调度算法——LSA_IT。它对任务图逐层调度。调度中,根据优先级,保证任务的最优前驱被优先调度,并在不影响调度长度的同时,将任务尽可能地调度到其已调度兄弟所在处理器上。实验表明,与TDS、DCP、MCP算法相比,LSA_IT的调度性能最优。     

TSA—OT：一个调度Out—Tree任务科的算法

对于把一个任务群调度到多个处理器的问题,人们往往只注重找到一个调度路径最短的算法,却忽略了要节省处理器。收于Out-Tree任务图代表分治算法的一大类问题,因此,文中专门针对该任务图,给出了一个基于任务复制的算法TSA－OT。它首先分配关键路径上的任务结点,然后在不改变调度长度的情况下,把非关键路径上的结点尽可能分配到已用的处理器上。并且,该算法将Out-Tree任务图中的所有通信都化为零。TSA－OT算法与近几年所提出的TDS,CPFD,DCP算法之间的比较表明,TSA－OT算法不仅调度长度最短,而且采用了更少或相当个数的处理器。     

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．     

一个调度Fork-Join任务图的最优算法

Fork-Join任务图是一种并行处理的基本结构.虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但往往没有考虑节省处理器个数和减少任务集的总完成时间,从而降低算法的加速比和效率.因此,提出一种基于任务复制的平衡调度算法,其时间复杂度为O(vq+vlogv),v和q分别表示任务集中任务的个数和使用的处理器个数.通过分析已用处理器的负载和空闲时间段,把任务尽量分配到已用的处理器上以均衡负载,从而提高其利用率.实验结果表明,该算法的加速比和总体效率优于其他算法.因此,该算法对于高性能应用程序的调度是一个较好的选择.     

调度Fork-Join任务图的贪心算法

任务调度算法的目标是把组成并行程序的一组任务分配到多个处理器以使得程序的完成时间最短,这是一个NP完全问题.虽然许多算法在任务满足某些条件时能产生最优调度,但大多都忽略了节省处理器个数和最小化程序总的完成时间等问题.Fork-Join结构是一种并行处理的基本结构.因此,专门针对Fork-Join任务图,提出了一个能产生最优调度的新的贪心调度算法,该算法具有高的加速比和总体效率,时间复杂度为O(v2),其中,v表示任务集中任务的个数.实验结果表明,相比其它算法,该算法具有较短的调度长度、较短的完成时间,使用的处理器数较少.     

On-line scheduling of scalable real-time tasks on multiprocessor systems

The computation time of scalable tasks depends on the number of processors allocated to them in multiprocessor systems. As more processors are allocated to a scalable task, the overall computation time of the task decreases but the total amount of processors’ time devoted to the execution of the task, called workload, increases due to parallel execution overhead. In this paper, we propose a task scheduling algorithm that utilizes the property of scalable tasks for on-line and real-time scheduling. In the proposed algorithm, the total workload of all scheduled tasks is reduced by managing processors allocated to the tasks as few as possible without missing their deadlines. As a result, the processors in the system have less load to execute the scheduled tasks and can execute more newly arriving tasks before their deadlines. Simulation results show that the proposed algorithm performs significantly better than the conventional algorithm based on a fixed number of processors to execute each task.     

基于任务复制的处理器预分配算法

基于任务复制的调度算法比无任务复制的调度算法具有较好的性能．文章在分析了基于任务复制的几个典型算法(如TDS，OSA等算法)及其假设条件后，提出了以使调度长度最短作为主要目标、减少处理机数目作为次要目标的处理器预分配算法PPA．该算法对任务计算时间与任务间通信时间未做任何限制(即不考虑任务粒度)．通过与相关工作的比较可以看出：PPA算法在调度长度与处理器使用数目上均优于其它算法或与其它算法相当，同时，该算法具有与TDS，OSA相同的时间复杂度．这对嵌入式实时分布系统具有重要的意义。     

基于动态关键任务的多处理器任务分配算法

多处理器调度问题是影响系统性能的关键问题,基于任务复制的调度算法是解决多处理器调度问题较为有效的方法.文中分析了几个典型的基于任务复制算法,提出了基于动态关键任务(DCT)的多处理器任务分配算法.DCT算法以克服贪心算法不足为要点,调度过程中动态计算任务时间参数,准确确定处理器的关键任务,以关键任务为核心优化调度,逐步改善调度结果,最终取得最优的调度结果.分析和实验证明,DCT算法优于现有其它同类算法.