基于異構(gòu)CMP的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著CMP的出現(xiàn)，如何提升其運(yùn)行效率和最大化并行性倍受國內(nèi)外專家和學(xué)者的關(guān)注。系統(tǒng)性能的提升不僅與硬件平臺有關(guān)，同時也離不開硬件平臺上的優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)，只有兩者充分結(jié)合，才能充分發(fā)揮硬件平臺自身及軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)良性能。因此，CMP任務(wù)調(diào)度問題已經(jīng)成為高性能CMP研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。鑒于CMP平臺的優(yōu)良性能和未來發(fā)展趨勢，本文將異構(gòu)CMP上的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法作為研究對象，設(shè)計(jì)一種適合其硬件平臺且性能較好的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法，該算法能夠縮短全部任

2、務(wù)執(zhí)行完成時間，充分發(fā)揮出異構(gòu)CMP的性能優(yōu)勢，提升CMP的執(zhí)行效率。
　　本文通過對CMP架構(gòu)、任務(wù)調(diào)度技術(shù)及其現(xiàn)有四種經(jīng)典異構(gòu)CMP上的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法進(jìn)行分析，并針對現(xiàn)有靜態(tài)任務(wù)調(diào)度算法的不足，提出一種全局較優(yōu)任務(wù)調(diào)度算法。新算法首先對任務(wù)圖中某些特殊任務(wù)進(jìn)行歸并優(yōu)化；然后通過任務(wù)分層、標(biāo)記關(guān)鍵任務(wù)和任務(wù)優(yōu)先級權(quán)值計(jì)算三個過程順序執(zhí)行來構(gòu)造任務(wù)調(diào)度列表；最后在任務(wù)分配的同時加入冗余任務(wù)處理過程，兩個過程交替進(jìn)行，直到所有任務(wù)

3、調(diào)度完成。新算法保證逐層調(diào)度任務(wù)，考慮賦予關(guān)鍵任務(wù)較高優(yōu)先級，縮短整個任務(wù)圖的總完成時間。在任務(wù)分配時，采用區(qū)間插入和任務(wù)復(fù)制技術(shù)，通過在空閑時間段進(jìn)行必要的插入和復(fù)制，復(fù)制當(dāng)前任務(wù)的關(guān)鍵父任務(wù)來提前當(dāng)前任務(wù)的最早完成時間，同時對冗余任務(wù)進(jìn)行了檢測、刪除操作，充分利用處理器資源，提前后續(xù)任務(wù)的最早完成時間；且能及時刪除調(diào)度結(jié)果中的冗余任務(wù)，避免處理器資源的浪費(fèi)，縮短全部任務(wù)執(zhí)行完成時間，最終提升了整個CMP的性能。
　　為了驗(yàn)證全

4、局較優(yōu)任務(wù)調(diào)度算法的可行性和高效性，本文采用TGFF隨機(jī)生成大量具有不同特點(diǎn)的任務(wù)圖，在不同的硬件條件下對算法進(jìn)行測試，并在Matlab平臺編程實(shí)現(xiàn)該算法，驗(yàn)證新算法的調(diào)度性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：新的算法繼承了現(xiàn)有算法優(yōu)先調(diào)度關(guān)鍵任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)，同時改善了現(xiàn)有算法的任務(wù)優(yōu)先級選取過于單一所產(chǎn)生的局部較優(yōu)調(diào)度結(jié)果的問題，且能有效的處理任務(wù)復(fù)制所帶來的冗余；在任務(wù)執(zhí)行過程中，任務(wù)間的并行性明顯提高，任務(wù)總調(diào)度長度也明顯減小，達(dá)到了算法改進(jìn)的預(yù)期效果