[发明专利]一种异构计算系统动态任务分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及异构计算系统的优化调度技术，特别是涉及一种异构计算系统动态任务分配方法。

背景技术

异构计算系统HCS(Heterogeneous Computing System)是利用一组异构的计算机共同协作完成某一应用任务。将任务分解成多个并行子任务，按执行顺序调度到HCS的各处理机，这样不但满足了不同类型的应用，也开发利用了系统中各种机器的计算能力，从而使系统有较高的性能。以往人们认为增加更多机器就可以提高系统的性能。但是在很多情况下，使用数量更多的机器并不能达到预期的效果，因为即使选用大量的机器，但是由于各种机型的计算能力不同，从而使得各子任务间在计算过程中相互等待，延长了整个任务的执行时间，从而降低了系统的性能，为此人们在考虑如何合理的分配任务使得异构计算系统的性能能够很好的发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种异构计算系统动态任务分配方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种异构计算系统动态任务分配方法，异构计算系统由一组异构的处理机共同协作完成应用任务，其将任务分解成一组并行的子任务，并按执行顺序调度到各处理机，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.为各处理机设置一个进队列门限值和一个停止进队列门限值；

b.分配任务给各处理机，执行步骤如下：

(b1)计算处理机上的等待队列的长度值；

(b2)判断该长度值是否小于该处理机的进队列门限值，若是，则执行步骤(b3)；

(b3)计算子任务组中各子任务被分配给该处理机中的概率；

(b4)将概率最大的子任务加入该处理机的等待队列，并将该子任务从子任务组中删除；

(b5)计算该处理机上的等待队列的长度值；

(b6)判断该长度值是否小于该处理机的停止进队列门限值，若是，则返回步骤(b3)，若否，则返回步骤(b1)；

c.在多个处理机竞争同一个子任务时，计算该多个处理机的负载强度，将该子任务分配给负载强度最小的处理机。

与现有技术相比，本发明从动态的角度考虑了异构计算系统的优化调度问题，利用群体智能技术，提出了一种基于异构计算系统的优化调度方法，该方法能够根据异构计算系统中不同处理器的处理能力进行动态的任务分配，并考虑了其中可能出现的竞争问题；本发明动态的考虑处理器的计算能力，处理器的负载情况，可以进一步加快异构计算系统的执行时间。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的实施例的采用一台台式机时执行时间比较的比较示意图；

图3为本发明的实施例的采用六台台式机时执行时间比较的比较示意图；

图4为本发明的实施例的采用不同测试环境下的执行时间比较示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～4所示，一种异构计算系统动态任务分配方法，异构计算系统由一组异构的处理机共同协作完成应用任务，其将任务分解成一组并行的子任务，并按执行顺序调度到各处理机，该方法包括以下步骤：

a.为各处理机设置一个进队列门限值和一个停止进队列门限值；

b.分配任务给各处理机，执行步骤如下：

(b1)计算处理机上的等待队列的长度值；

(b2)判断该长度值是否小于该处理机的进队列门限值，若是，则执行步骤(b3)；

(b3)计算子任务组中各子任务被分配给该处理机中的概率；

(b4)将概率最大的子任务加入该处理机的等待队列，并将该子任务从子任务组中删除；

(b5)计算该处理机上的等待队列的长度值；

(b6)判断该长度值是否小于该处理机的停止进队列门限值，若是，则返回步骤(b3)，若否，则返回步骤(b1)；

c.在多个处理机竞争同一个子任务时，计算该多个处理机的负载强度，将该子任务分配给负载强度最小的处理机。

异构计算系统由一系列不同的处理机P＝{p₁，p₂，p₃Lp_n}组成，将任务分解为一系列的子任务T＝{t₁，t₂，t₃Lt_m}，假设这些任务是相互独立的，一般n＜m。需要解决的问题是如何根据处理机的不同处理能力，合理的分配子任务，使处理任务T的时间尽可能的短，发挥异构计算系统的性能优势。

参数定义