本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)的多級(jí)反饋隊(duì)列算法的任務(wù)調(diào)度研究

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【摘要】：近年來,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)的出現(xiàn),給任務(wù)調(diào)度方法研究帶來了新的挑戰(zhàn)。任務(wù)調(diào)度問題是將任務(wù)進(jìn)程按照一定的規(guī)則分配到處理器上,使得任務(wù)完成時(shí)間最短。有效的任務(wù)調(diào)度方法將會(huì)大大提高處理器系統(tǒng)的計(jì)算能力,降低不必要的能耗。多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法結(jié)合了先來先服務(wù)調(diào)度算法、短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法、優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和輪轉(zhuǎn)調(diào)度法等多種方法。相比于這幾種調(diào)度算法,它不必事先知道各種進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)間,而且還可以滿足各種類型進(jìn)程的需要。尤其是在解決海量任務(wù)的時(shí)候,多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法的優(yōu)勢(shì)更為明顯。本文以獨(dú)立任務(wù)為研究對(duì)象,對(duì)傳統(tǒng)的基本任務(wù)調(diào)度方法進(jìn)行了研究。通過對(duì)多級(jí)反饋隊(duì)列任務(wù)調(diào)度算法的改進(jìn),獲得了更快的任務(wù)完成時(shí)間和較小的開銷。主要工作體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)研究操作系統(tǒng)的基本調(diào)度方式和調(diào)度算法,通過具體的實(shí)例對(duì)比六種基本調(diào)度方法,分析了它們?cè)诿嫦蛴脩艉兔嫦蛳到y(tǒng)兩個(gè)準(zhǔn)則上的性能差異,給出了各個(gè)調(diào)度算法的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì);研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特征、常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于多級(jí)反饋隊(duì)列的優(yōu)點(diǎn)。(2)對(duì)基于多級(jí)反饋隊(duì)列(Multi-Layer Feedback Queue,MLFQ)的幾種任務(wù)調(diào)度模型進(jìn)行深入研究,多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法的關(guān)鍵因素是對(duì)時(shí)間片的選取,過長(zhǎng)的時(shí)間片大小不利于短進(jìn)程作業(yè)用戶和過短的時(shí)間片大小不利于長(zhǎng)進(jìn)程作業(yè)用戶,針對(duì)該問題提出一種改進(jìn)的MLFQ算法(Multi-Layer Feedback Queue based on Burst Time of the running processes,BT-MLFQ)。BT-MLFQ算法采用動(dòng)態(tài)時(shí)間片方法,首先采用隊(duì)列當(dāng)前的時(shí)間片大小來執(zhí)行初次進(jìn)入系統(tǒng)的進(jìn)程,利用計(jì)時(shí)器預(yù)估該進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)間;其次,根據(jù)隊(duì)列中進(jìn)程的執(zhí)行情況,依次創(chuàng)建隊(duì)列,直到所有進(jìn)程都執(zhí)行完畢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于其他的MLFQ算法,BT-MLFQ算法在任務(wù)平均周轉(zhuǎn)時(shí)間、平均等待時(shí)間和交換次數(shù)上有明顯的提升,是一種高效的智能任務(wù)調(diào)度算法。(3)考慮用戶任務(wù)進(jìn)程的相關(guān)性,為了讓BT-MLFQ算法更具有適應(yīng)性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)程來優(yōu)化多級(jí)反饋隊(duì)列算法時(shí)間片和隊(duì)列的大小,從而完成了基于進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間的多級(jí)反饋隊(duì)列自適應(yīng)(A Self-Adaption Multi-Layer Feedback Queue Based on the Burst Time,SA-BT-MLFQ)調(diào)度算法模型的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：任務(wù)調(diào)度 多級(jí)反饋隊(duì)列 動(dòng)態(tài)時(shí)間片 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP301.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 縮略詞11-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文的主要研究工作15
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)15-16
• 1.5 小結(jié)16-17
• 第二章 任務(wù)調(diào)度相關(guān)技術(shù)17-33
• 2.1 任務(wù)調(diào)度概念17-19
• 2.1.1 任務(wù)調(diào)度的相關(guān)定義17-18
• 2.1.2 任務(wù)調(diào)度機(jī)制18-19
• 2.2 任務(wù)調(diào)度準(zhǔn)則19-20
• 2.2.1 面向用戶的準(zhǔn)則19-20
• 2.2.2 面向系統(tǒng)的準(zhǔn)則20
• 2.3 基本調(diào)度算法20-29
• 2.3.1 先來先服務(wù)調(diào)度算法21
• 2.3.2 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法21-24
• 2.3.3 優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法24-25
• 2.3.4 最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法25
• 2.3.5 輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法25-27
• 2.3.6 多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法27-29
• 2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)29-32
• 2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述29-30
• 2.4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理30-31
• 2.4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于多級(jí)反饋隊(duì)列算法31-32
• 2.5 小結(jié)32-33
• 第三章 基于多級(jí)反饋隊(duì)列的任務(wù)調(diào)度算法33-44
• 3.1 時(shí)間片相等的多級(jí)反饋隊(duì)列算法33
• 3.2 時(shí)間片增加的多級(jí)反饋隊(duì)列算法33-34
• 3.3 基于進(jìn)程執(zhí)行時(shí)間的多級(jí)反饋隊(duì)列算法策略設(shè)計(jì)34-42
• 3.3.1 動(dòng)態(tài)時(shí)間片34-36
• 3.3.2 算法描述36-38
• 3.3.3 算法分析38-39
• 3.3.4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析39-42
• 3.4 小結(jié)42-44
• 第四章 基于BT-MLFQ算法的自適應(yīng)任務(wù)調(diào)度模型44-54
• 4.1 初始隊(duì)列個(gè)數(shù)的確定44-45
• 4.2 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)間片45-49
• 4.2.1 遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)46
• 4.2.2 學(xué)習(xí)算法46-48
• 4.2.3 算法描述48-49
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析49-52
• 4.4 小結(jié)52-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

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1 邱相存;基于改進(jìn)的多級(jí)反饋隊(duì)列算法的任務(wù)調(diào)度研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：944062