处理机调度算法的探讨

处理机是计算机系统中的最重要资源。处理机的利用率是受多方面因素影响的,其中处理机调度方式是主要因素。本文主要介绍了几种常见的处理机调度算法以及选择调度算法的若干准则。     

调度算法性能的研究

调度算法是操作系统中处理机调度所采取的调度策略。在设计调度算法时要考虑的因素很多,对于不同要求系统应采取不同的调度算法,而各种调度算法的性能是不一样的。用解析的方法对三种主要调度算法的性能进行了分析,提出了这些调度算法的适用场合。     

考虑处理机时间窗口的可分任务调度优化模型

针对异构分布式系统下处理机具有时间窗口约束的可分任务调度问题,通过寻找最优的任务分配方案和最优的处理机调度顺序,可以使得任务的完成时间最短。首先,在已有模型上引入处理机时间窗口的概念,使得所建模型更加贴切实际;然后,建立了一个新的考虑处理机时间窗口可分任务调度的非阻塞优化模型,同时设计了一种基于全局优化的遗传算法来求解模型;最后,为了快速、高效地求解模型,所提算法同时对处理任务量和调度顺序进行编码,利用不同的交叉算子来优化调度顺序和任务分配量,设计了合理的修正算子来修正不满足处理机时间窗口的任务分配方案,并且设计了高效的局部搜索算子来加快算法的收敛速度。仿真实验结果表明,在处理机时间窗口约束下,与已有算法相比,所提算法至少提升了20%以上的性能,从而证明了所提算法的正确性和有效性。     

并行查询中的处理机分派算法研究

讨论了并行查询中丛生树的自顶向下和自底向上两类处理机分派算法和优点及其不足之处，在此基础上提出了一个新的处理机分派的调度算法，本算法可达到近似最优调度效果。     

并行查询中的处理机分派算法研究

讨论了并行查询中丛生树的自顶向下和自底向上两类处理机分派算法的优点及其不足之处，在此基础上提出了一个新的处理机分派的调度算法，本算法可达到近似最优调度效果．     

一种可调节动态任务调度算法

提出了适于异构环境独立任务调度的可调节动态调度算法(AS算法)。该算法以任务与处理机的执行时间和完成时间作为参数共同构造任务调度顺序的衡量值,其中二者所占的比重能进行适当调整。AS算法克服了Min-min算法单纯追求局部最优的局限性,更适合异构环境。实验结果表明AS算法可以有效地降低调度跨度,其性能比Min-min算法有所提高。     

浅谈基于TMS320C54X芯片的嵌入式操作系统设计

本文介绍了在抢占时间片式调度基础上结和优先级的调度算法、时间片计算及在TMS320C54X芯片上的实现。     

多处理机系统的高效实时容错调度算法

在容错调度算法副版本后调度算法的基础上,提出一种高效实时容错调度算法。对于具有容错需求的实时任务而言,由实进容错调度算法所产生的调度可保证在多处理机实时系统中一个处理机失效时,实时任务仍然可在截止时限内完成。在ＥＢＫＣＬ算法中,如何两个实时任务的基版本分配在不同的处理机Ｐｉ和Ｐｊ上,且这两个实时任务的副版本被调度到同一个处理机Ｐ’上,则两个副版本之间允许有时间上的重叠。     

具有不同初始开工时间的P∥Cmax问题

在每台处理机的初始工时间不同的情况下讨论平行机调度问题的Ｍｕｌｔｉｆｉｔ算法。分析了Ｍｕｌｔｉｆｉｔ算法的可行性并证明其最差民政部性能指标界足Ｒｍ（ＭＦ「ｋ」≤１．２９＋１／２＾ｋ。     

异构分布式实时系统中容错调度模型的研究

研究了基于异构分布式系统的实时容错调度算法 ,同构分布式系统中的处理机完全相同 ,而在异构分布式系统中各个处理机均不相同 ,各个处理机有不同的处理能力和不同的健壮性 .提出了可靠性成本概念 ,建立了一个基于异构分布式系统实时容错调度模型 .基于该模型 ,设计了一种实时容错调度算法 ,算法在不增加系统硬件成本的情况下 ,提高了实时分布式系统的可靠性 .     

基于算法集成的调度系统多智能体实现框架

在混合算法研究的基础上,提出了调度系统中算法集成的概念,建立了算法类库。以多智能体系统为实施平台,给出了一种新的具体实现框架。系统中智能体可分为构造型、改进型和决策型三类,且无主控智能体,各智能体间不直接通讯,而是通过共享内存进行合作。描述了单智能体的基本结构。考虑到领域专家知识在调度系统中的重要性,将调度员作为一个特殊的智能体引入调度系统,改善了决策过程。最后分析了系统的特点。     

一种基于网络处理器的动态带宽分配算法

针对基于优先级队列（CBQ）机制中带宽分配算法的不足,以Intel IXP2400 为平台,设计并实现了一种基于网络处理器的动态带宽分配算法.该算法以令牌为介质,采用“生产者-消费者”模式,将每个优先级队列看作是一个独立的实体并为其设置一个令牌桶.令牌发放器作为“生产者”,根据队列的预分配带宽,按照特定的速率将令牌放入令牌桶中,调度器作为“消费者”,从令牌桶中取出令牌.某个优先级队列的令牌如果不够用,允许向其他优先级队列借用令牌,或收回借出的令牌,从而实现带宽的动态分配.在IXP2400微引擎上的实验表明,无论高优先级队列数据包速率高于还是低于传统CBQ带宽分配算法中设置的阈值,所提算法的转发速率均高于传统算法.     

ATM上实现MPLS流合并技术

在多协议标签交换（MPLS）网络中，ATM－LSR的VC合并机制能把多个IP流映射到同一个VC标签上进行转发，增强了网络的可扩展性，对已提出的一些ATM网络VC合并机制进行了研究，分析了这些技术存在的主要问题，如需要额外的缓存、协议开销及时延，导致不能保证业务的QoS需求等，最后对ATM信元头负载类型域的两们进行重编码，提出了一种新的支持MPLS VC合并的调度方法，使得信元既可以交错，又能唯一区分，其主要特点为：实现简单；不需要额外的缓存和协议开锁；能保证基于流的QoS，但是，它使用了近似GPS的循环调度机制，在负载较低时带宽利用率略有下降。     

采用数据驱动机制的多核处理器

摘要：
针对当前工艺条件下多核处理器存在程序并行性不足的问题,设计了一种采用数据驱动机制、支持函数语言风格编程的多核处理器,包括通用处理器核、数据驱动模块和片内路由器.其中：通用处理器核用于执行常规程序;数据驱动模块用于检测数据的完备性;片内路由器则可提供处理器核之间及簇之间的通信.实验结果表明,所设计的多核处理器能够支持C语言“函数式语言”风格的编程模板.每个C代码段执行纯函数的操作,消除了函数间的共享变量,使得并行编程的复杂度有所降低.同时,所采用的数据驱动机制没有执行顺序的严格限制,充分挖掘了算法潜在的并行性.经测试,数据驱动多核处理器的加速比随着计算资源的增加而增大,从而验证了数据流计算机的加速倍数随处理器数目增加而线性增长的结论.
关键词：
数据驱动; 并行编程模型; 数据流机; 多核处理器
中图分类号： TP 338
文献标志码： A     

无容量限制的批处理机时间表问题

研究无容量限制的批处理机时间表问题，在工件有到达时间和工期约束下，证明了当工件的到达时间和工期，或到达时间和加工时间一致单调时，该问题是多项式时间可解的；当加工时间和工期一致单调时，该问题是NP困难的。     

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.     

基于MEMS的惯性导航系统研究与设计

提出了一种基于MEMS的捷联式惯性导航系统硬件和软件设计方法。设计了以ARM9处理器为核心的硬件平台,介绍了核心处理器及惯性器件的选型,给出了硬件系统组成;提出了基于嵌入式实时操作系统的软件设计方法,给出基于该操作系统的多任务设计方法及导航算法流程;该导航系统能够实现MEMS信息的实时提取、计算、位姿输出。     

支持实时业务的队列调度机制与网络资源配置原则研究

分析了广为应用的WFQ调度机制的特点与局限性，提出了克服其局限性的方法；并针对WFQ存在的问题提出了WFQ改进算法，仿真验证了改进算法能显著改善实时业务的报文丢失率与网络传榆时延；给出了因特网支持实时业务的网络资源配置的一般原则，以供网络运营者参考。