基于列表算法的異構(gòu)計算系統(tǒng)節(jié)能調(diào)度研究.pdf

1、近年來，隨著異構(gòu)計算系統(tǒng)計算能力的大幅提升，其能量消耗越來越多，已直接影響到了系統(tǒng)的發(fā)展及應用推廣，節(jié)能成為異構(gòu)計算系統(tǒng)必須考慮的重要因素之一。而節(jié)能技術(shù)越靠近頂層，對能耗影響越大，因此，在異構(gòu)計算系統(tǒng)中，高效能的任務調(diào)度算法的研究是學術(shù)界的熱點課題之一。
　　基于異構(gòu)計算系統(tǒng)的任務調(diào)度已被證明是一個典型的NP完全問題，而在考慮能耗以后，使原本就很復雜的問題變得更加復雜，因此，目前常用于解決該問題的算法是擁有較低時間復雜度的列表算

2、法。然而，當前算法在任務優(yōu)先級計算階段直接使用b-level值作為任務優(yōu)先級級別，沒有考慮其它的優(yōu)先級計算方法;在任務分配階段中僅從單個任務的角度對應用的調(diào)度長度與系統(tǒng)的能耗進行權(quán)衡，存在較強的局限性;且不能根據(jù)應用對調(diào)度長度需求的不同自動調(diào)節(jié)。針對上述不足，本文在已有工作的基礎(chǔ)上，對基于列表算法節(jié)能調(diào)度的任務優(yōu)先級計算與任務分配階段，及節(jié)能調(diào)度的自適應控制算法進行相應研究。具體工作如下:
　　針對已有基于列表算法的節(jié)能調(diào)度在任務

3、優(yōu)先級計算階段研究的不足，及其任務分配階段的局限性，本文首先通過對目前常用于異構(gòu)計算系統(tǒng)的幾種任務優(yōu)先級計算方法進行分析對比，從中探尋最優(yōu)的方法運用于任務優(yōu)先級計算階段;在任務分配階段，則通過分析單個任務的執(zhí)行對整個系統(tǒng)的影響，設(shè)計一種新的目標函數(shù)對其進行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于列表算法節(jié)能調(diào)度的改進算法。改進后的算法可以對調(diào)度長度與能耗進行更有效的權(quán)衡。
　　針對應用對調(diào)度長度需求的不同，本文利用列表調(diào)度算法調(diào)度結(jié)果

4、主要由目標函數(shù)控制的特點，對目標函數(shù)中任務執(zhí)行時間和執(zhí)行能耗考慮比重對調(diào)度結(jié)果的影響進行分析，提出了一種帶有可變權(quán)值的目標函數(shù)，進而設(shè)計了一種基于可變權(quán)值的異構(gòu)計算系統(tǒng)節(jié)能調(diào)度自適應控制算法?；诳勺儥?quán)值的節(jié)能調(diào)度自適應控制算法可以使調(diào)度在滿足應用需求的前提下，盡可能的降低系統(tǒng)的能量消耗。
　　為驗證算法的效果，本文根據(jù)當前異構(gòu)平臺下的節(jié)能調(diào)度模型設(shè)計實現(xiàn)了一個模擬系統(tǒng)，在相同的任務、功耗及計算節(jié)點參數(shù)下仿真實現(xiàn)本文的解決方案及現(xiàn)