[发明专利]面向混合计算环境的功耗感知的并行应用调度系统及方法

权利要求书

1.面向混合计算环境的功耗感知的并行应用调度系统，其特征是，包括用户层、调度层和资源层，所述用户层将用户请求传输给调度层，所述调度层将执行任务及其所需数据传输给资源层，所述调度层包括解析模块、任务聚类模块、处理单元选择分析模块和任务分配模块，所述解析模块的解析结果传输给任务聚类模块，所述任务聚类模块的聚类结果传输给处理单元选择分析模块，所述处理单元选择分析模块包括时间计算模块和功耗计算模块，其选择分析的结果传输给任务分配模块，所述资源层包括若干个DVS处理单元和若干个non-DVS处理单元；

所述用户层负责提交用户应用；

所述调度层负责解析用户提交的应用、集成调度方法，并根据调度目标尽量为各个任务选择最佳处理单元；

所述资源层负责具体执行任务和数据传输；

所述解析模块负责将并行应用划分为单个的任务、对象和数据依赖；

所述任务聚类模块负责将任务划分为若干个任务组、确定处理单元数目和应用整体执行时间，并达到降低通信时间和通信能耗的目的；

所述处理单元选择分析模块负责确定聚类得到的任务组应该被放置到DVS处理单元还是non-DVS处理单元上；

所述处理单元选择分析模块包括时间计算模块和功耗计算模块；

所述时间计算模块用于计算处理单元选择过程中各个任务的执行时间，以及任务组内任务之间的空闲时间和通信时间；

所述功耗计算模块用于计算处理单元选择过程中各个任务的计算能耗、通信和空闲时间段内的静态能耗，以及执行DPM技术的实施能耗；

所述任务分配模块负责将任务组分配到相应的处理单元，并执行对应的系统层节能技术；

所述DVS处理单元和non-DVS处理单元负责具体执行任务，其中DVS处理单元具有动态调节电压的功能，non-DVS处理单元实施有条件的关闭或休眠。

2.如权利要求1所述的面向混合计算环境的功耗感知的并行应用调度系统所采用的调度方法，其特征是，主要包括如下步骤：

步骤（1）：用户层的用户提交并行应用；调度层的解析模块将并行应用解析为单个的任务、对象和数据依赖；任务聚类模块进行任务聚类，将任务划分成若干个任务组，并决定处理单元数目和应用的最小完成时间；

步骤（2）：处理单元选择分析模块对处理单元进行选择，功耗计算模块根据调度目标对功耗进行计算，时间计算模块根据调度目标对时间指标进行计算，分析每个任务组适合分配的处理单元类型，并考虑某类处理单元资源有限时的情形，以实现处理单元的选择；所述处理单元类型包括DVS处理单元和non-DVS处理单元；

步骤（3）：任务分配模块执行任务分配：分配到DVS处理单元的任务组，DVS处理单元执行DVS技术；分配到non-DVS处理单元的任务组，non-DVS处理单元实施DPM技术；资源层的处理单元根据DVS和DPM分析结果具体执行任务，同时网络资源传输所需数据。

3.如权利要求2所述的面向混合计算环境的功耗感知的并行应用调度系统所采用的调度方法，其特征是，所述步骤（1）中的任务聚类方法包括DSC和CASS-II。