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2017年苏锡常镇四市高三二模物理试题及答案.doc


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文档列表 文档介绍
面向异构系统的可靠性任务调度算法研究
摘要
任务调度算法的好坏直接影响到异构计算系统整体的性能,随着异构计算系
统规模的增大,系统处理器数目的增加,系统可靠性降低,在其上运行的任务调
度算法的可靠性也随之降低,势必影响到任务调度算法的效率。传统的任务调度
算法是把任务调度的总长度作为衡量任务调度算法效率的指标,然而可靠性是保
证任务调度算法效率的前提。因此,设计基于异构计算系统的任务调度算法时,
如何尽可能地提高任务调度算法的可靠性也成为了任务调度算法研究的重点问题
之一。
提高系统可靠性通常采用软件冗余和硬件冗余的方法,由于硬件冗余方法需
要额外的设备开销,软件冗余方法是经常被选用的方法。软件冗余是通过任务的
复制来提高系统可靠性,动态多副本的复制技术是解决该问题的有效方法。本文
研究基于动态多副本的复制技术,寻找处理器之间传递数据时的最大可靠性传输
链路,从而实现任务调度算法可靠性最大化;采用处理器之间的并行化特性以降
低调度执行时间。本文主要工作如下:
首先, 提出了一种基于副本的最大化可靠性任务调度算法 RMSR
(Replication-based Scheduling for Maximizing System Reliability)。该算法通过复
制任务形成多个任务副本,任务副本的数量根据任务可靠性阈值来确定,保证所
提出的算法中的每一个任务的最终可靠性都高于该任务可靠性阈值;同时,该算
法考虑了异构计算系统处理器之间的通信可靠性,选择具有最大可靠性的链路进
行处理器之间传递数据传输。
然后,本文对 RMSR 算法的模拟实验是基于两种不同类型的 DAG 图的。一
种是随机生成的 DAG 图。在这一类 DAG 图中,本文从任务数量、处理器数量、
R 值四种参数分别变化的情况下,验证了 RMSR 算法的系统可靠
性要高于其他两个已知的算法 RASD 和 HEFT。另一种是实际应用问题的 DAG 图。
通过实验结果可以发现,对于这一类 DAG 图,RMSR 算法的系统可靠性最多被
输入任务数量的大小这一个参数所影响。实验证明了本文所提出算法的有效性。
最后,本文提出一个基于 RMSR 算法的并行任务调度算法 PRMSR(Parallel
RMSR),并且采用了 OpenMP 编程模式将其实现。本文对 PRMSR 算法相对于
RMSR 算法的理论加速比进行了数值分析。随着任务数量的增加,理论加速比近
似于并行处理器的数量。

关键词:异构计算;任务调度;可靠性;DAG图;任务副本
II
工程硕士学位论文
Abstract
The performance of task scheduling algorithm could influence the property of the
puting systems directly. With the scale of the heterogeneous
computing systems expanding and the number of system processors increasing, the
reliability of the system decrease, and, correspondingly, the reliability of the task
scheduling algorithm running on the system also decrease. The reduction of the
reliability would inevitably influence the efficiency of the task scheduling algorithm.
In traditional scheduling algorithm, the total length of task scheduling is treated as a
main standard to measure efficiency of task scheduling algorithm. However, in task
scheduling algorithm, the reliability is the definite premise of guaranteeing the
efficiency of the algorithm. Therefore, when designing the task scheduling algorithm
based on puting systems, how to r

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  • 上传人lily8501
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  • 时间2017-08-14