[发明专利]一种基于多处理器的任务调度方法

权利要求书

1.一种基于多处理器的任务调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：获取系统参数，对每个模式下的任务进行区分并且排序；

步骤二：获得最优的任务调度方法；

步骤三：检验调度方法的合理性，并对系统的每个模式进行任务调度；

其中，在计算机应用程序中存在多个模式，记为P_r(r＝1，…，n)，其中n表示模式的种类数，为有限正整数，MD任务为计算机应用程序中特定模式下才完成的任务，模式P_r对应一个MD任务集合R_r，计算机应用程序功能由模式之间的相互切换共同完成，当模式切换P_r→P_r+1未发生时，任务集合R_r中的任务按照顺序周期性执行；当模式切换P_r→P_r+1发生时，任务集合R_r中的任务j必须在一个时间点之前完成，此时间点为截止时间，记为D_j；为了使得计算机应用程序正常运行，需要使计算机应用程序中多个模式进行相互切换；基于多处理器平台的任务进行合理调度，使得每个模式的模式切换时延最小，在模式切换P_r→P_r+1发生时，必须保证在模式P_r下的任务在对应截止时间之前全部完成，并且不因模式切换而中断，模式切换时延必须是有限长；MI任务为计算机应用程序中，不受模式切换影响，在任何模式下都会执行的任务，对于MI任务，不需要进行人为调度，只需要按照系统默认顺序执行；

步骤一中获取系统参数，对每个模式下的任务进行区分并且排序；系统获取计算机应用程序系统所基于的多处理器的数目m，获取计算机应用程序中不同的工作模式的种类数n，获取每种模式下的任务集合R_r；按照任务截止时间早，任务先执行的规则对MD任务进行排序；

步骤二中获得最优的任务调度方法，模式切换时延越小越好，模式切换P_r→P_r+1，具体步骤如下：(2-1)对MD任务的调度进行处理器匹配限制，每个MD任务都要分配给一个处理器并且每个处理器的利用率小于等于1，有其中y_ij为一个布尔型变量，取值为0或1，如果任务j被分配到处理器i，则y_ij取值为1；如果任务j没有被分配到处理器i，则y_ij取值为0，M表示系统所有MD任务的集合；(2-2)对MD任务进行系统任务利用率限制，对于一个具体的计算机应用程序系统，完成这个应用程序的所有任务的利用率小于等于1，有其中U_j表示任务j的时间利用率，表示任务的执行时间与任务的执行周期之比，有C_j为任务j的执行时间，T_j为任务j的执行周期，I_i为分配到处理器i的MI任务的集合，m为系统中处理器的数量；(2-3)对模式切换时延的下界进行限制，模式切换P_r→P_r+1发生时，模式P_r对应的任务集合R_r中的任务j必须在截止时间D_j之前完成，对于集合M中的任一元素j，即任务，设其执行周期为T_j，用表示第i个处理器中的任务执行周期的最大值，则对于第i个处理器，可得M_i表示分配到处理器i的MD任务，在模式切换P_r→P_r+1发生的同时，如果模式P_r对应的任务集合R_r中的有新的任务j加入，并且MI任务也同时执行，把这种情况作为模式切换时延的另一个下界，用表示，对于第i个处理器，有：其中C_j表示任务j的执行时间，T_j表示任务j的执行周期，求解得到最小模式切换时延L_r和布尔型变量y_ij；(2-4)预处理模式切换P_r→P_r+1具体的调度方法，根据布尔型变量y_ij，若y_ij的取值为1，则把任务j被调度给处理器i；若变量y_ij取值为0，则表示任务j没有被调度给处理器i。