本文關鍵詞：基于任務分裂的多核平臺實時任務調度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著多核平臺在市場上的激增,研究熱點逐漸轉移到執(zhí)行復雜、計算密集型的任務上,而多核處理器的復雜性往往會使任務行為不統(tǒng)一、不可預測,變化性極大。由于許多任務間可能存在約束性依賴關系,任務分配變得不協(xié)調,導致互相等待而錯過期限超時。因此,基于獨立任務的傳統(tǒng)實時任務調度理論面臨著巨大的挑戰(zhàn),考慮到依賴任務集合的調度算法越來越成為研究的新方向。 本文在分析和研究國內外現(xiàn)有多核平臺實時任務調度算法的基礎上,在分區(qū)調度和全局調度之間找到了折中點,提出了一種基于任務拆分的多核平臺實時任務調度的策略TDTD/TS (Tree Dependent Task Dispatching/Task Splitting)并且設計和實施了該策略的算法。該策略構建于多核平臺上的混合實時任務(依賴和非依賴任務)之上,鑒于實時應用中嚴格時間保證的共性需求,綜合考慮任務的動態(tài)性和依賴性對系統(tǒng)性能的影響。采用層次調度的方式設計本方案,具體方法分為兩個階段：TDTD (TreeDependent Task Dispatching,多叉樹依賴任務分配)和TDTS (Tree Dependent Task Split,多叉樹依賴任務分裂)。TDTD將依賴任務轉換成一系列的連續(xù)作業(yè),通過多叉樹任務模型獲取相互關聯(lián)的子任務路徑,以及相應的最后期限,對任務分配,建立任務表；TDTS算法中,本地調度程序會根據任務表來分配給任務處理器內核使用權,空閑等待狀態(tài)的依賴任務進行分裂,所有被阻止的子任務搶占CPU立即執(zhí)行保證期限。與已有算法相比,本算法具有明顯優(yōu)勢,任務集合對處理器利用率邊界可達到69.31%。 通過仿真軟件gem5和實驗機上進行性能測試,并與已有算法進行對比,對協(xié)議進行可調度性和實時性QOS性能分析,在時間比率、調度下界比SLR (Schedule Length Ratio)和加速比Speedup方面表現(xiàn)優(yōu)異,結果證明TDTD/TS提供了更高的效率和擴展性,具有相對的優(yōu)越性。
【關鍵詞】：實時調度 多核平臺 任務依賴 任務分裂
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 研究背景與意義8
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 論文主要工作11-12
• 1.4 論文組織結構12-13
• 2 多核實時任務調度綜述13-21
• 2.1 多核處理器13-15
• 2.1.1 多核處理器分類13-14
• 2.1.2 多核處理器特點14-15
• 2.2 實時調度技術15-17
• 2.2.1 實時任務分類15-17
• 2.2.2 實時任務調度算法17
• 2.3 多核調度策略17-20
• 2.3.1 多核調度算法分類17-19
• 2.3.2 多核調度算法評估19-20
• 2.4 小結20-21
• 3 基于任務分裂的多核平臺實時任務調度策略21-35
• 3.1 策略概述21-24
• 3.1.1 應用場景21-22
• 3.1.2 實現(xiàn)目標22-23
• 3.1.3 總體設計23-24
• 3.2 符號定義與建模分析24-27
• 3.2.1 系統(tǒng)模型24-25
• 3.2.2 任務DAG與多叉樹25-26
• 3.2.3 依賴任務模型26-27
• 3.3 基于多叉樹的任務分配算法27-31
• 3.4 運行時依賴任務分裂調度算法31-34
• 3.5 小結34-35
• 4 算法性能分析35-41
• 4.1 可調度性分析35-40
• 4.2 復雜度分析40
• 4.3 小結40-41
• 5 仿真實驗與性能測試41-55
• 5.1 仿真工具與數(shù)據集41-44
• 5.1.1 gem5多核仿真器41-42
• 5.1.2 SPLASH-2 Benchmark42-44
• 5.2 實驗與測試過程44-54
• 5.2.1 參數(shù)與指標44-46
• 5.2.2 仿真實驗46-51
• 5.2.3 案例測試51-54
• 5.3 結果討論54
• 5.4 小結54-55
• 結論55-56
• 參考文獻56-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前2條

1 陳芳園;張冬松;王志英;;異構多核處理器體系結構設計研究[J];計算機工程與科學;2011年12期

2 王建紅;晏立;;多處理器EPDFPfair算法的可調度性判定[J];計算機工程與應用;2013年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前2條

1 楊志邦;一類異構多處理器片上系統(tǒng)任務調度算法研究與應用[D];湖南大學;2012年

2 耿曉中;基于多核分布式環(huán)境下的任務調度關鍵技術研究[D];吉林大學;2013年

  本文關鍵詞：基于任務分裂的多核平臺實時任務調度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：392119