异构系统功耗感知的并行循环调度方法

以类OpenMP的并行程序为研究对象,在满足性能约束的条件下,结合异构系统并行循环调度和处理器动态电压调节技术优化系统功耗.首先建立了异构系统功耗感知的并行循环调度问题基本模型;然后,通过分析方法给出异构系统并行循环调度的能耗下界,该下界可用于评估功耗优化方法的实际效率;进而将异构系统并行循环调度问题归纳为整数规划问题,在此基础上,提出了处理器内循环再调度方法进一步降低功耗.最后,以CPU-GPU异构系统为平台评测了10个典型kernel程序.实验结果表明,该方法可以有效降低系统功耗,提高系统效能.

基于模因优化和循环调度的多目标负载均衡技术

针对现有多目标调度方法所需时间较长以及处理突发情况时性能降低的问题,提出一种基于模因优化和循环调度的多目标负载均衡技术。使用突发检测器检测发送到云服务器的用户请求,确定负载状态。基于测器结果,应用不同的负载平衡算法来高效地调度用户任务。利用选定的负载平衡算法将用户请求任务调度到资源最佳的虚拟机上,保证在最低的时间消耗内达到负载均衡的状态。实验结果表明,与其他算法相比,该方法在多个性能指标上具有明显优势,可以提高调度效率的同时,最大限度地降低云中的能源使用。

异构云平台中基于多层架构的动态循环调度方案

针对现有分布式循环自调度方案在异构云平台中存在负载不平衡等问题,提出一种基于多层架构的分层分布式动态循环调度方案。通过HPLS算法来评估计算环境中各worker节点的计算速度。在传统自调度方案中融入节点计算速度,构建一种能够处理异构环境的调度方案,提高负载平衡能力。最后,将计算系统构建成一个由super Master、master和worker节点组成的多层架构,利用层次化方法来解决传统master-worker架构中单个master节点的瓶颈问题,以提高任务分配效率。仿真实验结果表明,提出的方案能够有效提高云平台的计算效率。

基于时钟驱动的循环调度

实时系统,诸如航空电子系统、空中交通控制系统(A ir Traffic Control:ATC)等,从本质上说都是一种分布式实时系统,从理论上说,它们由三种类型的处理器组成,包括数据控制处理器、数据传输处理器和数据处理器。无论是数据控制处理器和数据处理器的数据计算任务,还是数据传输处理器的数据传输任务,它们的执行都必须满足任务的时间约束要求,从而正确完成系统设计的各项应用任务。本文将描述基于时钟驱动的循环调度策略,它不仅适用于对数据计算任务的实时调度,也适用于对数据传输任务的实时调度,最后,分析了此调度策略应用中存在的优势与劣势。

一种新的近似线性规划算法在锅炉蒸汽系统循环调度中的应用

针对性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统循环调度问题进行了相应的数学建模。结合模型具有整型变量、非线性程度高的特点,提出最速下降近似线性规划算法(SDALP)。该算法在传统近似线性规划的基础上引入了最速下降法目的性搜索的思想,重新定义了缩小调整变量边界的判断条件和边界调整途径。最后采用该算法对某电厂锅炉蒸汽循环调度实例进行了仿真优化,结果表明:新优化算法计算得到的调度方案比原调度方案更优,且节能效果明显。

Qos中分层循环调度算法的设计

在综合现有各种Qos中分组调度算法的基础上,提出了一种分层循环(LRR)调度算法。LRR调度算法采用了两次循环调度,分别采用了改进的DRR和WRR调度算法,通过两级调度,LRR不但能提供保证速率的服务,并能提供区分类型的服务。

求解多Hoist循环调度问题的帝国主义竞争算法

自动化的电镀生产线通常设计有多台受计算机控制的Hoist(物料搬运设备),以便生产大批具有柔性制造特征的产品。基于搬运作业的最小时间间隔法,构建了多Hoist循环调度问题的混合整数线性规划模型,并首次使用基于群智能的元启发式算法(帝国主义竞争算法)求解该问题。借鉴遗传算法的进化机制,分别对搬运作业的优先关系序列、Hoist的分配序列进行不同的交叉、变异操作以实现帝国主义竞争算法的同化过程。针对种群进化过程中产生的大量不可行解,提出基于Hoist分配的不可行解修复策略以修复搬运作业优先关系。最后,基于标杆案例和随机案例,分别与专业优化软件CPLEX以及遗传算法进行对比,测试结果验证了所提出的方法的有效性。

多机系统的并行循环调度

本文讨论在共享存贮器多处理机系统中由编译程序实现的并行循环调度算法。对编译程序指导的处理机自调度算法作了较为详细的讨论并给出了模拟结果。

非规则循环的OpenMP调度算法

针对非规则循环结构,评估各种不同OpenMP预定义的调度策略的调度效果及各自优缺点,在分析已有调度策略存在不足的基础上,采用分担任务的思想以及插桩技术设计一种适合非规则循环结构的均衡调度算法Balance,实现对非规则循环调度的负载平衡。测试结果表明该调度算法是有效的。

性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统循环调度

针对性能随时间衰减的锅炉蒸汽系统的循环调度问题进行了研究。首先建立了描述该问题的混合整数非线性模型;然后提出了确定各锅炉循环运行状态的时间分段策略以简化问题的求解;最后应用列队竞争算法对该混合整数非线性规划问题进行优化计算。采用某锅炉蒸汽系统循环调度的实例对所提出的方法进行了验证,计算结果表明循环调度优化能够获得比人工随机安排更优的调度方案,节能效果十分明显。

锅炉循环清洗调度问题优化

多操作周期的锅炉蒸汽系统是一个性能随时间衰减的混合整数非线性规划问题,其目标函数由燃煤量和锅炉清洗维护的费用构成。针对此类非线性问题,提出了最速下降近似线性规划(SDALP)的算法,利用最快速下降的目的性搜索思想,引入移入、移出向量和积极富裕量,通过对调整变量边界的判断条件和途径进行了新的定义,排除了传统近似线性规划方法中主观选择初始可行解、步长限制量以及缩小系数等变量可能导致的将最优解排除在变量边界之外的问题。将该算法应用于锅炉蒸汽系统循环清洗调度问题,实验结果表明,SDALP算法解出的调度方案优于原电厂调度方案,节能效果明显。

地铁突发运营中断下应急公交调度研究

针对公交桥接疏运车辆调度中“疏运需求远超单辆公交车辆运能”的特征,考虑客流疏运时限的要求,允许公交车辆跨线运行,建立以公交车辆总疏运时间最小为目标的公交桥接疏运集中循环调度模型,提出“虚拟疏运目的地”的新概念,将模型转化为整数线性规划模型,最后进行实例论证模型的有效性及灵敏度分析。结果表明,模型能有效提高公交桥接疏运效率,降低疏运成本。

一种适用于机群OpenMP系统的有效调度算法

OpenMP作为共享存储并行编程标准 ,以其良好的易用性、支持增量并行等特点成为并行程序设计的主流模型之一 OpenMP标准是针对UMA共享存储结构制定的 ,其循环调度机制只考虑了负载平衡而无须考虑数据分布 然而在机群OpenMP系统中 ,数据局部性是影响性能的关键因素 针对OpenMP标准中静态调度策略不适合机群计算的缺点 ,提出了一个充分体现拥有者计算原则的LBS调度算法 ,并通过扩展制导的方式在机群OpenMP系统 (OpenMP/JIA JIA)上加以实现 测试结果表明 。

改进的能量最优OpenMP静态调度算法

基于前期工作的EOSS算法,给出了扩展条件下的OpenMP静态调度能量优化算法——改进的能量最优OpenMP静态调度算法(improved energy-optimal static scheduling,简称IEOSS).该算法在原有EOSS算法的基础上,建模了数据cache失效造成的访存延迟对并行循环性能及能量的影响,选择最优调度块大小S*,同时结合动态电压/频率调节,获得最小能量消耗.选择NPB3.2-OMP的5个程序进行模拟,以480个处理器、64字节大小的cache line为例,在5%的性能损失条件下,对比OpenMP缺省的块调度的能量消耗,IEOSS算法可使EP,IS,FT,CG,MG程序的并行循环能量消耗分别减少10.15%,4.49%,81.66%,2.32%和10.11%.实验结果验证了算法IEOSS通过DVS结合最优块大小的选择,能够明显改进能量优化效果.

集成SDN框架的启发式数据流调度算法研究

为了解决光数据中心的流调度问题和最大化云服务供应商的长期收入,提出最小拥塞和服务时间优先MC-STP(Minimum Congestion and Service Time Priority)的调度算法,以及基于拥塞的循环调度CBL(Congestion Based Loop)算法,并将其集成到软件定义网络(SDN)框架,以执行业务流调度和光路重构。其中:MC-STP向服务时间较短的业务流给予较高的优先级,使其先于其他流被容纳;CBL是为了弥补MC-STP的业务流饥饿问题,在计算出业务流的拥塞因子后,通过业务流的拥塞因子选择要调度的流,提供流之间的公平性。仿真结果表明,与端到端的调度算法、离散粒子群调度算法相比,该算法可明显降低拒绝率,提高波长利用率,有效提高云服务供应商的平均收入。

消除VLIW结构上的循环体间冗余流相关

数据相关是并行处理的基本依据 .该文指出 ,VLIW(very long instruction word)特有的锁步性质使其数据相关性分析具有与众不同的特点 .同一体差上的流相关形成一个线序集合 ,多体差上的特征流相关之间也存在包含关系 .据此 ,提出一种用于 VL IW的消除循环体间冗余流相关的方法 .该方法是完备的 ,可以去除所有冗余的体间流相关 ,从而减轻循环调度的负担 .文章给出判定单体差和多体差存在冗余的充分必要条件 ,以及消除冗余的线性复杂度的算法 .这种方法具有普遍意义 ,可作为 VL IW上软件流水和多指令流调度的基础 .

基于OpenMP的多线程负载均衡调度策略

介绍OpenMP环境下几种典型针对for循环的调度策略,通过实验结果对其进行详细分析和总结;提出一种新的调度策略的改进方案。

蓝牙Piconet内主节点调度算法的研究

针对传统循环法在效率和公平性方面的缺陷,主要研究了两种改进的调度算法,在考虑可实现性的基础上提出了一种近似最优的方案,解决了蓝牙Scatternet中由于主节点调度机制的缺陷而导致系统的通信效率低的问题,最后通过仿真与传统的循环调度法进行了性能的分析比较。

基于循环程序的指令级并行

本文阐述了一个新的观点基于软流水,我们从一维向量到二维矩阵将软流水作为一个指令级转换。这样,软流水问题自然地就被分为两个子问题,其中一个决定矩阵中的行操作,另外一个决定列操作。基于这种观点,我们探索了一个称为分解的软流水的新循环调度方法。

地铁运营中断下公交桥接疏运车辆应急调度模型及算法

在地铁线路发生较长时间的运营中断事件下,从公交既有停车场或首末站调派公交车辆,为中断地铁车站的受影响乘客提供快速、有效的公交桥接疏运服务,是提高城市公共交通系统应急联动管理水平和服务可靠性的必要手段。本研究针对公交桥接疏运车辆应急调度问题中"疏运需求远超单辆公交车辆运能"的特征,以完成各中断站待疏运乘客的总疏运时间最小化为优化目标,建立公交车辆多循环应急调度优化模型,将动态系统仿真方法整合到带特定变异算子的改进遗传算法中求解模型,并进行实例验证。对比分析表明,本文设计的改进遗传算法在求解效率、求解效果和算法稳定性方面均优于标准遗传算法,能够有效提高公交桥接疏运效率、降低疏运成本。