任意可分负载的多轮调度算法

为了提高并行计算中具有负载任意可分特性的大规模应用的任务响应速度,提出了一种针对带传输和计算延迟的三阶段多轮调度模型求解近似最优调度轮数的算法(DCMR).通过对特定的调度时序分析,得出闭合式方程组,然后利用二分法快速搜索并结合回溯调整法求解近似最优调度轮数,使计算时间尽可能多地与传输时间重叠,从而缩短了整个应用的执行时间.算法经仿真表明:在多种参数变化的情况下,可以求解出近似最优的调度方案;与经典的FIFO和LIFO算法相比具有更强的自适应能力;在计算时间明显大于传输时间的情况下,能够稳定地保持任务响应时间为理想时间的1.1倍左右.

无线传感器网络可分负载调度算法

为了节省传感器节点能量,提高网络资源利用率,提出了一种无线传感器网络可分负载调度(DLSW)算法.DLSW算法以LEACH协议为基础,分群内和群间两阶段进行任务调度.在群内调度阶段,群内节点共享同一信道,相继向群首发送数据;在群间调度阶段,群首节点和SINK节点之间独立的信道使得群首将群内节点报告的数据融合后,并行向SINK节点传送结果,同时完成数据发送.DLSW算法通过去除节点间的通信干扰使得总任务完成时间减少、资源利用率提高.实验结果表明,在大规模的网络环境下,DLSW算法可以使总任务完成时间减少20%,网络能耗减少10%.

一种可分负载WSN的能耗均衡负载调度算法

无线传感器网络的节点电源能量有限,其能耗均衡问题已成为研究热点。针对星型可分负载无线传感器网络的负载调度过程,在同时感知、顺序返回信息的工作模型下提出了一种以能耗均衡为目标的负载调度算法(DLEBS)。该算法以降低网络能耗标准差为优化目标,在保证网络总体传输时间及传输顺序的情况下,可以得到相应的负载调度策略。仿真实验表明,算法得到的负载调度可以有效降低网络的能耗标准差。并且随给定时间的增加,算法得到的负载调度使得能耗标准差相应地减小。

基于剩余能量的可分负载WSN能耗均衡研究

无线传感器网络(WSN)节点由于自身体积及监测环境等因素的影响,其可携带的能量有限。因此,延长网络的生存周期、均衡WSN各节点的剩余能量即成为该领域的研究热点。针对星型可分负载WSN的剩余能量模型进行优化,以经典最短时间可分负载调度为基础,提出2种优化调度算法:剩余能量排序负载调度算法(RESS)和虚拟能力排序负载调度算法(VASS)。仿真实验结果验证了RESS算法与VASS算法在延长网络生存周期方面的有效性,并表明VASS算法比RESS算法更稳定。

异构机群系统上带返回信息的可分负载多轮调度算法

针对处理机具有不同的计算速度、通信能力的异构机群计算环境,以及实际应用中许多问题的求解在处理完任务后向中心处理机节点返回处理结果信息的情形,通过允许计算和通信操作重叠执行,采取FIFO调度策略和多次并行分配计算任务的方法,提出一种带返回结果信息的调度轮数可变的可分负载多轮调度算法.实验结果表明,该算法对于处理具有返回结果信息的应用的调度性能优于UMR可分负载多轮调度算法,并且可以获得近似最优的调度轮数.

可分负载WSN的能耗最小负载调度研究

减少无线传感器网络的能耗、延长网络生存周期已成为研究的热点之一。针对星型可分负载无线传感器网络的能耗最小问题,以典型可分负载调度为基础,提出了朴素的顺序调度算法(SSSA)及能耗与时间权衡调度算法(ETTS)。从理论与仿真角度分别证明了SSSA算法是在最短时间要求下的能耗最小负载调度算法,并通过仿真实验验证了两种算法对减少网络能耗、延长网络生存周期的有效性。实验表明:当网络拓扑对存活节点个数依赖较高时,应采用SSSA调度算法;当网络关心初始几轮负载处理能耗时,应采用ETTS算法。此外,随给定时间的增加,ETTS算法的能耗进一步减少。

异构总线网络的可分负载优化调度算法

研究了异构总线网络的负载优化调度问题,详细讨论了处理机选择、任务分配顺序和各处理机分配任务数量。结论表明:通过按照处理机速度递减的顺序配置处理机,并据此分配相应的任务,即可实现负载的优化调度。

用可分负载理论分析无线传感器网络任务调度

针对无线传感器网络的任务如何在最短时间内完成且充分利用网络资源的问题,提出了一种基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度算法(WDTA).该算法根据网络中各个节点的处理能力和节点间的通信能力,将总任务从SINK节点下发至网络中.通过去除节点间的通信干扰来提高资源利用率和减少总任务完成时间.算法在两种分群结构的异构网络环境下进行了分析,得到了在各个节点上最合理的任务分配方案,以及最短的任务完成所需时间.理论分析了基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度的极限情况.实验结果表明WDTA算法能够通过合理分配任务,而减少任务完成时间及节点能耗.该方案可以作为设计大规模无线传感器网络的原则.

多核机群主节点并发发送数据的可分负载调度

对于节点计算、通信与存储能力不同、节点由多个多核处理器(多个片上多处理器)组成且共享L3cache的机群系统,采取计算与传输重叠模式,提出了主节点以多进程方式并发发送数据给从节点的可分负载调度模型.该调度模型自适应节点具有不同的计算、通信和存储能力,动态计算、确定调度轮数和每轮调度分配给各从节点的负载块规模,以平衡各节点的计算负载、减少节点之间的通信开销,缩短任务调度长度.依据各节点中的L3cache,L2cache和L1cache的可用存储容量,提出了对节点主存中接收到的负载块进行多级缓存划分的数据分配方法,以确保分配给节点中各个多核处理器、各个内核的负载平衡.基于提出的多核机群节点间可分负载调度模型和节点内多级存储数据分配方法,设计实现了节点拥有多个多核处理器的异构机群上通信和存储高效的k-选择并行算法.在曙光TC5000A多核机群系统上,测试了主节点并行与串行发送数据给从节点的任务调度方式、各级缓存利用率、每个核心执行不同数目的线程对并行算法运行性能的影响.实验结果表明:基于主节点并发发送数据给从节点的调度模型设计的k-选择并行算法,其运行性能优于基于主节点串行发送数据给从节点的调度模型设计的k-选择并行算法;L3cache和L2cache利用率大小对算法运行性能影响较大;当L3cache,L2cache和L1cache利用率取其优化组合值、每个核心运行3个线程时,算法所需的运行时间最短.

可分负载的任务调度模型及研究进展

可分负载的任务调度由于其广泛的应用背景,近几年得到了很多科学工作者的关注。本文回顾了可分负载的任务调度的基本模型及其扩展模型,并总结了它们相应的研究成果和未来的发展方向。

未知网络中可分负载的分布式调度

针对未知网络参数的异构网络系统,提出了一个基于探测技术的多阶段负载调度策略.该策略首先将整个负载分成一些子负载,每个阶段将一个子负载分配给各个处理器.在不知道网络性能参数或网络性能随时间动态变化的情况下,从子负载中分出一小部分负载作为探测片段来探测网络的当前性能参数,作为调度的基础.实验结果表明,该算法的优越性明显.在同样的调度时间复杂度下,其调度结果较已有算法最好时可以缩短调度时间超过20%,平均缩短调度时间约15%.

异构集群系统的可分负载多轮调度算法

针对更实际的异构集群计算环境,充分考虑处理机具有不同的计算速度、通信能力和存储容量的特性,通过允许计算和通信操作重叠执行,采取多次并行分配计算任务的方法,设计一种可分负载多轮调度算法。实验结果表明,该算法不但能获得与均匀多轮调度(UMR)算法相当的渐近最优调度时间长度,并且能够处理更大规模的应用负载,实用性更强。

CPU/GPU系统负载均衡的可分负载调度

针对具有多个片上多核处理器CMP和多个GPU的异构系统,综合考虑多核CPU和GPU的不同计算能力、各级缓存不同容量、CPU和GPU之间通信代价以及GPU内部结构等因素,采取计算与通信重叠、对任务自动划分、GPU端线程块大小和维度自动设置、多个异步流同时传输的方法,通过切换线程块执行以隐藏访存开销,提出一种均衡CPU和GPU负载、高效的可分负载多轮调度算法。采用计算密集型任务Mandelbrot进行实验测试,测试结果表明,与已有算法相比,该算法的调度性能有明显提升。

基于可分负载理论的多核密码处理器调度研究

针对多核密码处理器高能效负载调度问题,基于可分负载理论提出多轮与单轮混合负载调度机制,在不增加功耗前提下缩短密码任务完成时间,提升处理器能效。利用可分负载理论分析方法重点划分计算、负载传输时间,建立单轮调度、多轮与单轮混合调度方式,得到数学解析解以指导负载调度高能效设计,同时考虑计算通信占比、结果输出等因素以精确模型。分析模型并设计负载调度机制,在多核密码处理器芯片上实现并验证。MATLAB仿真结果表明,混合调度方式具有更好的性能表现,密码任务传输与计算时间比越大,负载完成时间的下限值越大,当处理器核数、调度轮数取中间值时,达到最优的负载完成时间和能效值,当结果输出时间小于任务传输时间时,影响较小。芯片实测结果表明,对于不同密码算法,提出的多轮与单轮混合调度方式能缩短10.1%~48.2%的负载任务完成时间,相应的多核密码处理器能效值提升9.8%~48.1%。

任意可分负载在动态计算资源上的调度算法

随着网格计算技术的不断发展,如何充分利用网络中广泛分布的动态计算资源越来越受到关注。为了充分提高并行计算中,在多个动态计算资源上的具有任意可分特性的大规模应用的任务响应速度,提出了一种探测缓存式动态调度算法PBDLS(Probing and Buffering Dynamic Load Scheduling)。该算法利用探测技术对动态资源的运行状态进行实时跟踪,根据预测结果自适应调整任务的分发量,并提出任务预存策略,用来最大限度地填补由于网络状态预测偏差导致的计算时间空闲时间,从而全面提高任务执行效率。算法经2000多组仿真表明:在多种动态网络环境下,PBDLS算法的调度效率整体上优于现有的DA1、DA2和DLT算法,并具有较好的稳定性。

屏阴分负载倒相6V6GT推挽功放制作

我们在单端功放制作中主要说明 了输出级所采用的各种本级负 反馈的形式。从上期开始的推挽功放制 作,将以最常用的例相电路为主进行电 路介绍。这样叙述比较系统而简单明 了,且可避免不必要的重复。

可重构计算中的负载可分应用性能分析与预测

以参数化的硬件线程执行模型对负载可分应用的性能进行了分析与预测.重点讨论包含多个可重构处理单元(RPU)在内计算平台的负载可分调度问题,分析了配置因素对调度结果以及应用处理时间的影响.结果表明,若配置与通信操作不完全重叠,存在最大可用RPU数和最优RPU数,进而可得出优化的调度方案及应用处理时间,指导应用的设计实现.

负载分压式大功率超声波电源频率跟踪研究

针对负载分压式反馈大功率超声波电源的频率漂移问题,基于数字单片机,利用控制外加数字电感方式实现大功率超声波电源频率自动跟踪和功率恒定。实验结果表明,这种频率跟踪方式具有较高的可靠性和良好的动态调节性能,可用于频率漂移大的场合。

分断感性负载给单片机带来的干扰及其抗干扰措施

在电力拖动控制系统中 ,接通或分断感性负载 (比如电机、交流接触器线圈等 )是一种常见的控制动作。在感性负载的通断过程中 ,其触点都会产生较大的电弧。这种电弧放电产生一种很强的电磁干扰 ,这给单片机的工作带来非常严重的影响。在双功率节能电机控制系统的研制过程中遇到了这种强干扰 ,通过反复的研究和实验 ,摸索了一些规律 ,积累了一些经验 ,在此交流 ,旨在为单片机控制系统的可靠性设计提供一点借鉴。

负载可分应用在两种主从计算平台上的调度

很多现实中的负载可分应用通常要求划分是有重叠的或者需要额外的附加信息.文章通过引入上述因素而对经典的DLS-3模型进行了扩展,在有/无通信协处理器两类主从平台上分别得到了平均划分、LIFO和FIFO三种调度方案的解析解,并对它们的调度性能进行了严格比较.分析结果表明,与经典的DLS-3模型不同,在这个新的约束下FIFO总是上述三种调度策略中最优的,而与系统的规模和类型无关.