[发明专利]一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法

权利要求书

1.一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征在于：包括步骤：

步骤1：当系统前置通信模块接收当前新加入任务时，计算该任务的初始参数；

步骤2：根据任务的有效期和价值密度，建立多任务调度的二维优先级表；

步骤3：通过多任务调度二维优先级表计算队列中所有任务的优先级；

步骤4：完成任务的优先级预处理后，根据优先级将任务排序，当任务优先级相同时，根据任务到达时间判断，先到的任务先加入前置通信模块的待处理任务队列；当前置通信模块的待处理任务队列个数已达预定值时，则进入SPARK集群Master节点调度中心，否则继续循环步骤1-步骤4；

步骤5：SPARK集群Master节点调度中心采用自适应任务调度策略，每个Worker节点动态根据CPU利用率CU、内存利用率MU作为衡量节点负载及资源情况，定期动态调整其节点权值，Master节点优先选择权值较大的Worker节点执行任务；

步骤6：把新加入SPARK集群Master节点调度中心的任务分配给步骤5选中的Worker节点，任务进入相应节点执行。

2.根据权利要求1所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：所述步骤1中，任务用公式表示为：

T_i＝<a_i,d_i,V_i,E_i,ved_i> (1)

其中，i为任务序号；a_i表示任务到达时间；d_i表示任务有效期；V_i表示任务重要等级；E_i表示任务紧急程度；ved_i表示任务的价值密度，指任务的价值与任务执行所需时间的比值，价值密度计算公式为：

ved_i＝(V_i×E_i)/d_i (2)。

3.根据权利要求2所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：所述多任务调度的二维优先级表建立方法为：横轴表示任务的价值密度，从左至右，价值密度逐渐减小，对应优先级降序；纵轴表示任务的有效期，从上至下，有效期逐渐增大，对应优先级降序。

4.根据权利要求2所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：步骤3中，队列中所有任务的优先级P计算公式为：

p＝(m+n-1)*(m+n-2)/2+m (3)

其中，m和n分别表示该任务在二维优先级表中对应的有效期和价值密度的坐标位置。

5.根据权利要求1所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：所述步骤5中，CPU利用率是通过连续两次的CPU采样值计算得到，定义公式如下：

CUk表示第k次实时监测的CPU利用率，k1表示第k次监测时第1次采样值，k2表示第k次监测时第2次采样值，CPUtime_k2表示第k次监测时第2次采样的CPU工作时间和，CPUtime_k1表示第k次监测时第1次采样的CPU工作时间和，CPUTotal_k2表示第k次监测时第2次采样的CPU工作时间、空闲模式、磁盘I/O等待、硬件中断时间之和；CPUTotal_k1表示第k次监测时第1次采样的CPU工作时间、空闲模式、磁盘I/O等待、硬件中断时间之和。

6.根据权利要求5所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：所述步骤5中，内存利用率定义公式如下：

MU_k表示第k次实时监测的内存利用率，Total_k为第k次实时监测的总内存值，Free_k为第k次实时监测的空闲内存值，Buffer_k为第k次实时监测的Buffer缓存大小，Cache_k为第k次实时监测的Cache缓存大小。

7.根据权利要求6所述的一种能源一体化采集系统的多任务实时调度方法，其特征是：第k次实时监测的Worker节点的权值计算公式如下：