收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

异构计算环境中启发式任务调度方法

Ehsan Ullah Munir  
【摘要】: 异构计算环境由各种具有不同计算能力的资源构成,用以满足计算密集型应用的需要.这些应用在计算上具有不同的需求和约束.异构计算系统和计算网格使用一组地理上分布的资源来解决困难的计算问题.异构计算系统中的一个主要的挑战是如何有效地利用可用的资源.在这类系统中,系统资源被多个应用所共享,用户提出的应用具有特定的服务质量需求.一种高效利用异构计算系统或计算网格的方法是根据计算需求将应用分解为若干任务,不同的任务会适合于运行在不同的机器上.一旦应用被分解为任务,每个任务需要被分配到合适的机器上执行,从而最优化某个特定的目标函数.在异构系统中,将任务分配到机器的问题被证明是NP完全问题.因此,亟需设计启发式技术来获得近似最优解.本文主要研究异构计算系统和计算网格中任务的分配问题. 为解决异构计算系统和计算网格中的任务调度问题,我们提出多种调度算法.我们提出了一种新的任务调度启发式方法,即高方差优先算法(HSTDF).该方法将任务的期望执行时间的方差作为选择准则.任务的期望执行时间的方差表示了该任务在不同机器上执行时间的差异量.我们的方法是将具有最高方差的任务首先进行调度.直观上,具有较低方差的任务在不同机器上的执行时间相差较小,因此将这些任务延迟调度对整体完成时间的影响较小.相反,具有较高方差的任务在不同机器上的执行时间相差较大,延迟调度这些任务可能会妨碍这些任务被分配到速度更快的机器,因为这些机器可能己经被之前调度过的任务占据了,这种情况将导致任务整体完成时间的增加.因此,具有最高方差的任务优先进行调度.我们进行了大量的实验来检验该启发式方法在各种情况下的有效性.实验结果表明该方法优于现有的方法.因此,将任务的期望执行时间的方差作为选择准则有助于提高调度的效率. 此外,我们还提出了一种新的网格计算中的服务质量导向的任务调度算法.服务质量在不同的应用背景下具有不同的含义.例如,网络中的服务质量表示应用所期望的带宽. CPU的服务质量表示所需要的速度,如FLOPS,或对潜在CPU性能的利用.我们的研究考虑一种一维服务质量.我们将网络的服务质量表示为它的带宽.在现有的网格任务调度中,具有不同级别服务质量要求的任务会请求不同的资源.没有服务质量要求的任务可以在高服务质量的资源上执行也可在低服务质量的资源上执行.然而,带有高服务质量请求的任务只能在高服务质量资源上执行.因此,让低服务质量任务占据高服务质量资源,同时让高服务质量要求的任务等待是不可行的,因为低服务质量资源仍然空闲.为克服这些不足,我们提出了一种新的调度算法.该算法将服务质量匹配考虑进任务调度决策中. 为了在异构计算系统中进行任务调度,人们提出了大量启发式方法.每种启发式方法都建立在不同的假设基础上,从而给出近似最优解,然而对于一组特定的任务,选择哪种方法进行调度却没有被研究过.为解决这个问题,我们对多种启发式方法进行了大量实验研究,并考察哪个方法能够给出最小的任务完成时间.我们实现、分析、并系统地比较了16种贪心式启发方法,其中7种是新提出的方法.比较实验所使用的数据模型由基于coefficient-of-variation的模型实现.大量的模拟实验指出了在某种贪心启发方法优于其他15种方法的情况.


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张青波;;一种实时内核任务调度机制的设计[J];浙江工商职业技术学院学报;2006年02期
2 胡鸿豪;吴勇翀;文琳莉;宁小平;;基于Linux多任务操作系统扫频仪的研究[J];现代电子技术;2008年04期
3 蒋卓材;黄文明;雷领红;;基于混合遗传与禁忌搜索的网格任务调度的研究[J];计算机与现代化;2008年05期
4 曹渠江;徐明;;基于多Agent的MES任务调度的研究与设计[J];微计算机信息;2008年33期
5 徐洪智;李仁发;;一种调度In-Tree任务图的算法[J];计算机工程;2008年23期
6 黄学雨;何焕;戴志晃;;基于Min-Min和蚁群算法的网格任务调度方法[J];计算机时代;2009年07期
7 司炯;李东生;;基于遗传算法的多处理器系统任务调度[J];微型机与应用;2011年10期
8 刘整社,张明廉,文传源;并行飞行训练模拟器的准动态任务调度方法[J];系统仿真学报;1990年04期
9 康一梅,胡江;任务分解、任务调度与并行算法设计[J];电脑开发与应用;1997年03期
10 汤明望,刘晖;基于DAG图的任务调度算法[J];武汉工业大学学报;1999年05期
11 陈华平 ;黄刘生 ;安虹 ;陈国良;;并行分布计算中的任务调度及其分类[J];计算机科学;2001年01期
12 冯涛,张桂青,张杭,王建华;实时多任务系统及其在智能化电器中的应用[J];高压电器;2003年05期
13 王玲,杨红雨,张昭瑜;μC/OS-Ⅱ中优先级调度算法的改进及实现[J];四川大学学报(自然科学版);2005年04期
14 蒯宇静,李仁发,魏叶华;操作系统级低功耗动态电压缩放算法分析[J];微电子学与计算机;2005年07期
15 詹惠琴,袁亮,古天祥;基于多线程的智能仪器Petri网[J];仪器仪表学报;2005年09期
16 王国光,史天运;自动检票系统设计及其实现[J];中国铁道科学;2005年05期
17 孙芳;陈后金;张敏;;分布计算环境下任务调度双向动态策略的研究[J];计算机与数字工程;2006年02期
18 崔玉宝;李建义;薛桂香;;一种改进的启发式网格任务调度算法[J];天津工程师范学院学报;2006年01期
19 亓旭光;梁正友;;基于蚁群算法的网格资源分配与调度研究[J];广西民族学院学报(自然科学版);2006年02期
20 王敏;王楷;;基于改进微粒群算法的网格任务调度方法[J];科技创业月刊;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢宇彤;杨学军;所光;;一种面向多核系统的并行计算任务分配方法[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
2 杨舰;黄道平;李小亚;;GDCS任务调度的SPN模型研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 赖华;王勇;;网格环境中基于改进蚂蚁算法任务调度的研究[A];江苏省现场统计研究会第十次学术年会论文集[C];2006年
4 许可;史海波;;基于多Agent的分散网络化制造企业任务调度[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
5 王璐璐;张素伟;任颉;;网格调度算法[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
6 黄鲲;王知衍;翁小雄;;树形异构网格的启发任务调度算法[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2007年
7 张会福;陈然;;遗传算法的群体分组并行研究[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年
8 王璐璐;张素伟;任颉;;网格调度算法[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
9 张道德;杨光友;苏旭武;丁毅;;基于ARM架构移植μC/OS-Ⅱ的任务调度[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
10 周双娥;雷辉;;基于改进的遗传-模拟退火的有序任务调度算法[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(二)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Ehsan Ullah Munir;异构计算环境中启发式任务调度方法[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 刘彦;异构多核片上系统的任务调度及应用研究[D];湖南大学;2009年
3 汤绍勋;天基预警低轨星座星载传感器资源管理与预警探测任务调度问题研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 李敏;基于协同异构模型的成形模拟计算加速[D];华中科技大学;2010年
5 黄万伟;基于服务属性区分的可重构任务调度研究[D];解放军信息工程大学;2009年
6 瞿进;可重构系统软硬功能划分及任务调度技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
7 陈锡明;基于NOW的任务调度和负载平衡方法研究[D];电子科技大学;2000年
8 王保进;嵌入式实时系统的任务调度与资源共享模型及算法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
9 熊曾刚;集成P2P模式的网格资源发现模型、算法与任务调度研究[D];北京科技大学;2009年
10 丁顺利;基于代理的网格资源管理与任务调度[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王少鹏;基于遗传算法的网格计算的任务调度[D];青岛大学;2006年
2 刘沙;可重构系统任务调度与系统级FPGA抗辐照设计[D];复旦大学;2010年
3 李星;网格技术研究和基于蚂蚁算法的任务调度仿真器设计[D];河北工业大学;2004年
4 钟旭;基于混合遗传算法的异构网格任务调度[D];山东大学;2010年
5 张祖礼;网格计算中带有资源属性选择的任务调度的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 贾志强;嵌入式操作系统μCOS的移植与测试[D];太原理工大学;2004年
7 车晓雪;基于遗传算法的网格任务调度研究[D];青岛大学;2007年
8 刘先刚;网格计算中任务的调度策略和调度算法的研究[D];太原理工大学;2010年
9 阳明晔;基于DSP的导引头信息处理机软件系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2003年
10 张靖;网格环境下任务调度机制的研究与仿真[D];西北大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 曲芳 戴江勇 龚界文 院宣 肖文正 杨丽;坚决落实型号任务调度令[N];中国航天报;2008年
2 何川 方兴;运筹帷幄决胜千里[N];计算机世界;2001年
3 ;五大管理市场细分报告解读[N];网络世界;2007年
4 王波;Linux与服务器集群技术[N];中国计算机报;2002年
5 ;“芯”融聚 谋未来[N];中国电脑教育报;2011年
6 中国铁通集团有限公司 张胡笳 北京瑞斯康达科技发展有限公司 秦萌;接入层安全管理从“小”做起[N];通信产业报;2006年
7 ;基于SOC/IP的智能传感器设计研究(下)[N];电子报;2007年
8 ;实现救援服务IP化[N];网络世界;2005年
9 ;对立与协作[N];中国电脑教育报;2011年
10 ■ 清华大学计算机科学与技术系 董渊 林昊翔 ■ 清华大学信息技术研究院 汪东升 李鹏;运“芯”帷幄[N];计算机世界;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978