一类多机排序问题算法及其计算复杂性研究

在经典排序论中，一般都假设每个工件在任一时刻仅被一台机器加工，且每台机器至多仅加工一个工件。在这篇文章中，研究这样一类排序问题：每个工件可以被多个不同的机器子集加工，其加工速度对于不同的机器子集是不同的，被加工的工件假定是可以间断且是独立的。排序问题的性能测度是排序长度。在以上条件下求解这类问题算法被给出，对其计算复杂性也作了研究。     

有使用限制的两台机器排序问题的近似算法

研究了两台机器有使用限制的排序问题,其中一台机器在给定的一个时间段内不可用,而另一台机器一直可用,目标为最小化最大完工时间.每台机器每次至多可以加工一个工件.工件在加工过程中不可中断.对于该问题,文章给出了一个FPTAS (fully polynomial－time approximation scheme).     

一类复合并行机排序问题计算复杂性研究

研究确定性排序理论的一个新模型：考虑４台机器的集合Ｍ＝（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）和ｎ个零件的集合Ｊ＝（ｊ１，ｊ２，…，ｊｎ），每个零件同时被２ｉ＝（ｉ＝０，１，２）台机器同时加工。证明了在不允许间断，优化指标为作业排序长度的条件下，该问题是强ＮＰ－完全问题，没有多项式时间算法。     

一类计划排序问题确定相邻两零件次序的条件

文中考虑n个零件在m台机器上加工且在每两台机器加工时段之间存在停歇时段,以总加工时间最小为目标当零件加工同顺序的排序问题。其主要结果是将同顺序m×n排序问题中著名的越——韩条件推广到有停歇时间的问题中,得到两个确定相邻两零件次序的条件(定理4,定理5)。     

n个零件在m台机器上加工有停歇时间的计划排序问题

本文就n个零件在m台机器上加工且在每两台机器加工时段之间存在停歇时段,以总加工时间最小为目标的排序问题当零件加工同顺序时进行讨论,给出了m=3时的分支——定界算法,是文[1]方法的推广。     

排序问题计算加工时间的一种方法及其一个应用

本文提出一种所谓“斜列和”法来计算m台机床加工n个零件的排序问题的加工时间,并对m=3给出两个相邻零件加工先后次序的一个判别条件,以及最前或最后两个相邻零件排序的一个判别条件。     

加工时间与等待时间线性相关的流水作业问题

在流水作业中，每个工件在一个机器上加工完毕之后直至在下一台机器上开始加工的时间，被称为等待时间，在所研究的问题中，等待时间使该工件的加工时间产生线性延伸，要求找出时间表使加工全长最小化，在两台机器的情况下，当延伸系数允许取两个不同值时，该问题已被证明是难问题，文献上曾指出，当延伸系数只取同一值时，该问题的计算复杂性尚未判定，本文证明，在上迷限制下，该问题也是难问题。     

固定区间下的可中断单机双代理总加权误工问题

【目的】研究在固定区间内工件可中断的单机双代理排序问题。【方法】每个代理都有各自对应的工件集合以及目标函数，它们只能共同使用1台机器来完成各自工件的加工，每个代理的目标都是最小化各自的目标函数。第一个代理工件可中断且到达时间与工期满足一致性关系，目标函数为总加权误工费用；第二个代理中工件位于固定时间窗口内进行加工。【结果】排序的目的是为了第二个代理中工件满足加工时间区间等于固定区间条件下，使得第一个代理的目标函数达到最小化。【结论】利用了分块的原则，给出了最优性质刻画和复杂性分析，以及设计了一个伪多项式时间动态规划算法。     

带有退化和资源约束的不同类型机排序问题

讨论带有线性退化和线性资源约束的不同类型机排序问题。每个工件都有一个基本加工时间。工件的实际加工时间是与他的基本加工时间、开始加工时间、实际加工位置以及被分配的资源量相关的一般函数。分别讨论了2个排序问题,一个目标函数为每台机器的最大完工时间、总完工时间、加工时间绝对差以及资源分配之和;另一个目标函数为每台机器的最大完工时间、总等待时间、等待时间绝对差以及资源分配之和。目的是同时确定最优资源分配和工件最优的加工顺序,从而使每个目标函数极小化。通过将每个问题的目标函数转化为对应的指派问题,进而求解,并证明每个问题都是在多项式时间内可解的。     

产品中各工件在单台机器人加工时的排序问题

本文考虑的是工件在单台机器人上加工随后组装成产品的排序问题，每个产品由一个特殊工件和一个共同工件组成，机器从加工特殊工件转到加工共同工件有一个调整时间，     

An Efficient Real-Time Fault-Tolerant Scheduling Algorithm Based on Multiprocessor Systems

In the context of real-time fault-tolerant scheduling in multiprocessor systems, Primary-backup scheme plays an important role. A backup copy is always preferred to be executed as passive backup copy whenever possible because it can take the advantages of backup copy de-allocation technique and overloading technique to improve schedulability. In this paper, we propose a novel efficient fault-tolerant ratemonotonic best-fit algorithm efficient fault-tolerant rate-monotonic best-fit （ERMBF） based on multiprocessors systems to enhance the schedulability. Unlike existing scheduling algorithms that start scheduling tasks with only one processor. ERMBF pre-allocates a certain amount of processors before starting scheduling tasks, which enlarge the searching spaces for tasks. Besides, when a new processor is allocated, we reassign the task copies that have already been assigned to the existing processors in order to find a superior tasks assignment configuration. These two strategies are all aiming at making as many backup copies as possible to be executed as passive status. As a result, ERMBF can use fewer processors to schedule a set of tasks without losing real-time and fault-tolerant capabilities of the system. Simulation results reveal that ERMBF significantly improves the schedulability over existing, comparable algorithms in literature.     

一种新的多处理器系统实时容错算法

实时多处理器容错算法是实时系统研究领域的一个重要课题.提出了一个动态处理非周期实时任务的容错算法.提出了对待实时任务的基、副版本采用不同的处理器分配策略.对于基版本,尽量提前任务的开始时间;对于副版本,尽量延迟任务的开始时间.通过实验模拟研究了算法的性能.实验表明,算法调度的成功率跟处理器个数、任务数以及任务计算时间有关.与采用单一处理器分配策略相比,具有较高的调度成功率.     

多处理机实时分类调度算法研究

讨论了在多处理机实时系统中周期任务可调度性的充要条件和非周期任务的分布函数,并进行了任务调度模型设计。通过处理器利用率实现对实时任务的动态分类,并根据这些分类进行处理器分派。仿真结果表明,这种方法能有效提高实时任务的调度成功率;在处理器达到5个时,调度率可达98%以上,基本属于最优调度,平均负载达到最小且趋于平稳。     

基于双优先级队列的异构分布式控制系统容错调度算法

在对分布式控制系统进行分析的基础上,给出了任务模型和处理器模型.为了调度多种实时性的任务,提出了双优先级队列调度算法,用于调度每个处理器上的任务.该算法设置2个优先级队列,其中高优先级队列用于调度实时任务,低优先级队列用于调度非实时任务,高优先级队列中的任务可抢占低优先级队列中的任务.在此基础上,采用版本复制技术使系统具有容错能力,并分析了任务的容错可调度条件.基于此,采用首次适应的启发式任务分配策略,将任务分配到各个处理器上,在确保任务容错可调度的条件下使处理器负载均衡.仿真结果表明所提出的算法是有效的.     

改进的端到端实时CORBA调度模型可调度性分析算法

端到端实时CORBA系统调度模型的可调度性分析算法存在着一些缺陷和局限．针对其局限性，提出了改进的可调度性分析算法，采用时间需求分析方法，增加考虑了同一处理器上兄弟子任务对时间需求的影响，以及一个端到端任务在同一处理器上存在着2个以上子任务的情形。通过计算任务影响函数，分别推导出2类子任务的时间需求函数。新的可调度性分析算法不仅具有良好的通用性，而且提高了原有算法的判定能力。可适用于含有递归调用的实时CORBA任务集的可调度性分析和判定。     

Torus网络中非连续处理机分配策略的设计

在多处理机系统中高效的处理机分配策略对提高系统的性能是至关重要的,这需要用最小的时间开销为将要执行的任务找到合适的处理机组.本文针对二维Torus结构的多处理机系统,提出了一种非连续的处理机分配策略.该策略根据系统中空闲子网的情况对请求的任务进行分解,使得最终分配的处理机组保持一定程度的连续度.仿真试验表明该策略能够进一步提高处理机的利用率,降低任务的等待时间,提高整个系统的效率.     

基于Anytime算法的模型预测控制器的优化反馈调度

模型预测控制器可以实现为具有Anytime算法特征的模型预测控制（MPC）任务，它允许在执行时间和控制性能之间进行折衷．文中针对一组MPC任务，提出一种优化反馈调度算法（FS-CBS），在有限处理器时间约束范围内使全局控制性能最大化．该算法为每个MPC任务分配了一个恒定带宽服务器（CBS），并对CBS所预定的处理器时间进行动态调节，同时通过约束条件保证整个任务集的可调度性和各组分的稳定性．仿真结果表明，该算法对MPC运行时的执行时间变化不敏感，明显优于基本的CBS算法．     

自适应SR-RM调度算法

在分析RM调度算法的基础上,提出了一种自适应SR RM调度算法,通过跟踪任务的实际执行情况以及处理器的繁忙程度自适应地调整任务的执行周期,使任务得到较合理的调度,达到理想的服务响应时间,以提高系统的实时性;同时监视和预测环境的变化是否造成不可调度任务集,通过自动调节任务的执行周期来减少不可调度任务集的发生,提高系统的可靠性·通过仿真实验,证明SR RM能得到较小的任务调度错失率、较高的可调度利用率和实时性能·     

多核平台的并行实时调度与内存分配算法

多核处理器凭借着低功耗高性能的优势占据了市场.针对多核平台上并行实时任务,提出局部与全局EDF相结合的调度算法,其中任务的截止期划分、执行预算以及迁移时机由所设计的处理器带宽预留服务器决定.同时,提出了内存分配算法,该算法能够更好地为并行实时任务管理内存资源.实验结果表明新的调度算法具有更高的调度成功率.另外,在内存资源竞争的前提下,内存分配算法可以保证并行任务的实时性与系统稳定性.