多核系統(tǒng)靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 17:17
多核處理器現(xiàn)已成為微處理器的主流架構(gòu),大大提高了微處理器性能,因此任務(wù)調(diào)度作為影響多核系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素,逐漸引起人們的重視。對(duì)于多核系統(tǒng)靜態(tài)任務(wù)調(diào)度問題,基于列表的任務(wù)調(diào)度算法因其實(shí)現(xiàn)簡單、效果良好而受到大家的關(guān)注,SLS算法作為其典型代表有其固有缺陷:只考慮基于BL權(quán)值的優(yōu)先級(jí)調(diào)度列表,而忽略了任務(wù)圖調(diào)度解空間的其他調(diào)度列表,因此對(duì)任務(wù)圖調(diào)度解空間的探索極其不足。針對(duì)SLS算法這一固有缺陷,本文結(jié)合生物類算法初始化多個(gè)問題可行解進(jìn)行同步尋優(yōu)迭代的策略,選擇4種權(quán)值計(jì)算策略所形成的優(yōu)先級(jí)調(diào)度列表作為初始調(diào)度列表組合,同時(shí)提出任務(wù)擾動(dòng)迭代策略,對(duì)初始調(diào)度列表組合內(nèi)的列表進(jìn)行同步迭代以生成最優(yōu)調(diào)度列表,該算法實(shí)現(xiàn)簡單,且能夠?qū)θ蝿?wù)圖調(diào)度解空間進(jìn)行更廣泛的探索,從而獲得更好的任務(wù)調(diào)度結(jié)果。由于任務(wù)圖復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),常常導(dǎo)致多個(gè)任務(wù)具有相同的任務(wù)權(quán)值,使任務(wù)陷入權(quán)值一致排序困境。為解決這一問題,本文參考SC算法宏塊和宏塊拓?fù)湫蛄械母拍?提出一種基于特殊宏塊的列表調(diào)度算法,將權(quán)值一致的任務(wù)集中為特殊宏塊,然后遍歷其宏塊拓?fù)湫蛄幸援a(chǎn)生更優(yōu)任務(wù)調(diào)度列表,從而優(yōu)化任務(wù)調(diào)度結(jié)果。本文通過對(duì)任務(wù)圖和系統(tǒng)...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
1.4 論文的組織架構(gòu)
第二章 多核系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度問題概述
2.1 多核系統(tǒng)架構(gòu)
2.1.1 同構(gòu)多核處理器
2.1.2 異構(gòu)多核處理器
2.2 多核處理器通信模型
2.2.1 總線通信模型
2.2.2 片上網(wǎng)絡(luò)通信模型
2.2.3 全互聯(lián)通信模型
2.3 多核系統(tǒng)的優(yōu)勢以及面臨的問題
2.4 任務(wù)調(diào)度概述
2.4.1 任務(wù)調(diào)度模型
2.4.2 任務(wù)調(diào)度基本約束
2.4.3 任務(wù)調(diào)度分類
2.4.4 任務(wù)調(diào)度問題的NPC特性
2.5 多核系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度常用算法
2.5.1 列表調(diào)度算法
2.5.2 聚簇調(diào)度算法
2.5.3 任務(wù)復(fù)制調(diào)度算法
2.5.4 遺傳算法
2.5.5 蟻群算法
2.6 本章小結(jié)
第三章 一種基于任務(wù)擾動(dòng)的組合迭代型列表調(diào)度算法
3.1 任務(wù)權(quán)值計(jì)算策略
3.2 SLS算法介紹
3.3 SLS算法缺陷分析
3.4 生物類算法的初始化策略
3.4.1 遺傳算法種群初始化策略
3.4.2 粒子群算法的初始化策略
3.5 一種基于任務(wù)擾動(dòng)的組合迭代型列表調(diào)度算法
3.5.1 組合迭代策略
3.5.2 初始調(diào)度列表組合
3.5.3 任務(wù)擾動(dòng)迭代策略
3.5.4 算法的具體實(shí)現(xiàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 一種基于特殊宏塊的列表調(diào)度算法
4.1 任務(wù)權(quán)值一致排序困境
4.2 SC算法介紹
4.2.1 宏塊
4.2.2 宏塊拓?fù)湫蛄?br> 4.2.3 宏塊劃分
4.2.4 SC算法實(shí)現(xiàn)
4.3 基于特殊宏塊的列表調(diào)度算法
4.3.1 特殊宏塊
4.3.2 遍歷特殊宏塊拓?fù)湫蛄胁呗?br> 4.3.3 算法具體實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 算法性能驗(yàn)證和分析
5.1 算法性能評(píng)估參數(shù)
5.2 測試任務(wù)圖生成
5.3 算法測試平臺(tái)
5.4 算法測試方案
5.5 算法測試與分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]異構(gòu)分布式計(jì)算環(huán)境下一種新型表調(diào)度算法[J]. 李云洋,周川,王琦. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(08)
[2]混合粒子群算法的異構(gòu)多核處理器間任務(wù)調(diào)度[J]. 田輝. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[3]基于多核系統(tǒng)NoC架構(gòu)的靜態(tài)列表調(diào)度算法[J]. 李東生,李龍,王驍,高楊. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(04)
[4]面向多核任務(wù)調(diào)度的混合遺傳算法[J]. 姚英彪,王璇. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(08)
[5]基于關(guān)鍵路徑和任務(wù)復(fù)制的多核調(diào)度算法[J]. 謝志強(qiáng),韓英杰,齊永紅,楊靜. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]基于粒子群優(yōu)化的異構(gòu)多處理器任務(wù)調(diào)度算法[J]. 李靜梅,張博,王雪. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(10)
[7]并行嵌入式系統(tǒng)中具有通信競爭任務(wù)調(diào)度問題的高級(jí)列表調(diào)度方法[J]. 穆鵬程,NEZAN Jean-Franois,RAULET Mickaёl,COUSIN Jean-Gabriel. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2011(03)
[8]改進(jìn)的異構(gòu)多處理器的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法研究[J]. 尹楊美,徐成,劉彥. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(04)
[9]片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[J]. 常政威,謝曉娜,熊光澤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2007(11)
[10]分布式環(huán)境下多任務(wù)調(diào)度問題的分析與求解[J]. 何琨,趙勇,陳陽. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2007(05)
博士論文
[1]粒子群算法及其應(yīng)用研究[D]. 雷開友.西南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多核系統(tǒng)靜態(tài)任務(wù)調(diào)度問題研究[D]. 楊俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]異構(gòu)多核處理器的任務(wù)調(diào)度策略研究[D]. 陳文艷.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3159779
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要工作
1.4 論文的組織架構(gòu)
第二章 多核系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度問題概述
2.1 多核系統(tǒng)架構(gòu)
2.1.1 同構(gòu)多核處理器
2.1.2 異構(gòu)多核處理器
2.2 多核處理器通信模型
2.2.1 總線通信模型
2.2.2 片上網(wǎng)絡(luò)通信模型
2.2.3 全互聯(lián)通信模型
2.3 多核系統(tǒng)的優(yōu)勢以及面臨的問題
2.4 任務(wù)調(diào)度概述
2.4.1 任務(wù)調(diào)度模型
2.4.2 任務(wù)調(diào)度基本約束
2.4.3 任務(wù)調(diào)度分類
2.4.4 任務(wù)調(diào)度問題的NPC特性
2.5 多核系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度常用算法
2.5.1 列表調(diào)度算法
2.5.2 聚簇調(diào)度算法
2.5.3 任務(wù)復(fù)制調(diào)度算法
2.5.4 遺傳算法
2.5.5 蟻群算法
2.6 本章小結(jié)
第三章 一種基于任務(wù)擾動(dòng)的組合迭代型列表調(diào)度算法
3.1 任務(wù)權(quán)值計(jì)算策略
3.2 SLS算法介紹
3.3 SLS算法缺陷分析
3.4 生物類算法的初始化策略
3.4.1 遺傳算法種群初始化策略
3.4.2 粒子群算法的初始化策略
3.5 一種基于任務(wù)擾動(dòng)的組合迭代型列表調(diào)度算法
3.5.1 組合迭代策略
3.5.2 初始調(diào)度列表組合
3.5.3 任務(wù)擾動(dòng)迭代策略
3.5.4 算法的具體實(shí)現(xiàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 一種基于特殊宏塊的列表調(diào)度算法
4.1 任務(wù)權(quán)值一致排序困境
4.2 SC算法介紹
4.2.1 宏塊
4.2.2 宏塊拓?fù)湫蛄?br> 4.2.3 宏塊劃分
4.2.4 SC算法實(shí)現(xiàn)
4.3 基于特殊宏塊的列表調(diào)度算法
4.3.1 特殊宏塊
4.3.2 遍歷特殊宏塊拓?fù)湫蛄胁呗?br> 4.3.3 算法具體實(shí)現(xiàn)
4.4 本章小結(jié)
第五章 算法性能驗(yàn)證和分析
5.1 算法性能評(píng)估參數(shù)
5.2 測試任務(wù)圖生成
5.3 算法測試平臺(tái)
5.4 算法測試方案
5.5 算法測試與分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]異構(gòu)分布式計(jì)算環(huán)境下一種新型表調(diào)度算法[J]. 李云洋,周川,王琦. 計(jì)算機(jī)工程. 2018(08)
[2]混合粒子群算法的異構(gòu)多核處理器間任務(wù)調(diào)度[J]. 田輝. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[3]基于多核系統(tǒng)NoC架構(gòu)的靜態(tài)列表調(diào)度算法[J]. 李東生,李龍,王驍,高楊. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(04)
[4]面向多核任務(wù)調(diào)度的混合遺傳算法[J]. 姚英彪,王璇. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(08)
[5]基于關(guān)鍵路徑和任務(wù)復(fù)制的多核調(diào)度算法[J]. 謝志強(qiáng),韓英杰,齊永紅,楊靜. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]基于粒子群優(yōu)化的異構(gòu)多處理器任務(wù)調(diào)度算法[J]. 李靜梅,張博,王雪. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(10)
[7]并行嵌入式系統(tǒng)中具有通信競爭任務(wù)調(diào)度問題的高級(jí)列表調(diào)度方法[J]. 穆鵬程,NEZAN Jean-Franois,RAULET Mickaёl,COUSIN Jean-Gabriel. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2011(03)
[8]改進(jìn)的異構(gòu)多處理器的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度算法研究[J]. 尹楊美,徐成,劉彥. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(04)
[9]片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[J]. 常政威,謝曉娜,熊光澤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2007(11)
[10]分布式環(huán)境下多任務(wù)調(diào)度問題的分析與求解[J]. 何琨,趙勇,陳陽. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2007(05)
博士論文
[1]粒子群算法及其應(yīng)用研究[D]. 雷開友.西南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多核系統(tǒng)靜態(tài)任務(wù)調(diào)度問題研究[D]. 楊俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]異構(gòu)多核處理器的任務(wù)調(diào)度策略研究[D]. 陳文艷.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3159779
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