处理机调度算法的研究

处理机是计算机系统中的最重要资源,如何提高处理机的利用率是软件开发人员面临的主要问题。处理机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。本文主要介绍各种常见的处理机调度算法,通过实例总结这些算法的原理及适用范围。     

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。     

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。     

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．     

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。     

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。     

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 .     

支持优先级约束任务的容错调度算法

为了解决异构分布式系统中可靠调度问题,提出一种考虑处理机链路通信竞争的,支持优先级约束任务的容错调度(FSPCT)算法。该算法使用通信竞争模型描述处理机之间通信,在备份成本最小化和备份任务最早完成之间寻求平衡点。对主副版本任务的最早开始时间进行分析,并限定了所执行的处理机,在处理机出现故障后任务可以顺利执行。实验结果表明FSPCT算法的综合性能优于现有一些算法。     

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。     

一类复合并行机排序问题的多项式时间算法

在经典排序论中，一般都作以下两条假设：每台机器在任一时刻至多加工一个零件，每个零件在任一时刻至多被一台机器加工。本文研究在并行加工中多台机器可同时加工一个零件的排序问题，且每个零件可在固定的一个机器的子集上加工。在机器总数确定，零件加工可间断的条件下，设计出求这类问题最优解的计算方法，并研究这种问题的计算复杂性。     

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。     

事件驱动的多任务智能调度方法

目前多任务调度问题非常普遍,然而在开放动态环境中多任务调度经常会遇到大量不确定性,导致任务调度崩溃。为此,以事件驱动程序结构为框架,用Petri网作为任务调度处理器,建立了多任务动态调度体系结构,给出了基于事件驱动的多任务智能调度方法。该方法能根据所发生事件自动检测调度处理器的状态,对调度处理器做出正确和最优调度决策,从而实现了对有效任务或任务组合进行调度。     

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。     

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。     

多发射处理器的指令调度算法研究

RISC体系作为精简指令集计算机的兴起,使得多发射处理器的指令调度算法成为研究热点。本文从程序块划分和执行角度,讨论了多发射处理器的指令调度算法,介绍了几种局部指令和全局指令调度的影响力较大的算法。它们通过指令调度的优化,提高多发射处理器内部功能部件的执行并行性。本文还给出了进一步研究方向,构造多发射结构多处理器并行处理系统,实现处理器之间的并行技术和处理器内部的并行技术的整合。     

Windows NT操作系统的优先级调度及一种改进方法

首先简要介绍ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作系统以优先级为基础来安排所有活动的机制,并对其优缺点进行分析．然后针对其局限性,引入一种新的处理器调度方法———处理器继承调度．在此模型中,某些基本线程可作为其它线程的调度者．很多不同的调度策略均可在此框架下得以实现,并且可共存．最后,对于ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作系统采用此框架的可行性作一定性的讨论,此调度方法的采用将会大大提高系统的灵活性．     

一种嵌入式硬件多线程处理器的研究

提出了一种基于同时多线程技术的硬件多线程处理器设计.通过处理器内部的硬件机制来完成对多线程的调度管理,实现基于硬件的时间片轮询多线程调度机制.最大程度地减少操作系统中关于线程调度的开销,提高处理器执行多用户线程时的整体效率,简化了用户在多线程条件下的编程复杂度,增强了多线程运行环境下处理器对线程的保护.