基于遗传算法的多核处理器任务执行策略的优化研究

来源 :华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:my_code
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代科技的逐渐发展,科技、军工、医药以及生活中的各个方面都在要求计算机性能的提升。传统的依靠提高处理器的主频来提升计算机性能的方式已经达到了极限,而且电子制作工艺水平也进入瓶颈期。在这种情况下,多核处理器应运而生,它通过增加处理核心的数目来提高计算机的性能,得到了广泛的应用。多核处理器的组成结构相较于单核处理器更加复杂,对其进行资源管理也面临着更严峻的考验。当任务在多核硬件平台上执行时,如何充分利用多核的硬件资源,使得任务可以得到快速正确执行,成为现代多核处理器的一个研究热点。对于多核硬件平台上的任务多采用DAG图来表示,其不足之处表现为:对模型中的节点含义说明不清,节点间的通信量对任务执行过程产生影响的原因未明确指出等。针对传统DAG图在描述任务执行过程方面的不足,本文设计并实现了任务执行模型,具体作了如下改进:对模型中的节点的含义重新进行定义说明;通信量与任务执行时间都采用分时系统的调度次数来表示,这样通信量对任务执行的影响就可以通过时间的长短来表示出来;结合任务节点间的通信量与执行时间来考虑处理核间的负载均衡,使得任务的执行更加接近真实的情况。然后使用处理核间的负载均衡程度作为评判标准,对传统DAG图与任务执行模型TEM进行比较,得出任务执行模型TEM在处理核间的负载均衡方面表现更加出色。对多核硬件平台上任务采用任务执行模型TEM表示之后,本文采用遗传算法来求解任务在多核平台上的调度序列,重新设计了遗传算法的各个步骤,包括:种群个体编码、初始种群生成、适应度函数、遗传算子设计(选择策略、交叉操作、变异算子)和算法结束条件判断。最后,通过实验对遗传算法和多核并行系统的任务调度算法进行比较。实验结果以处理核间的时间差值和任务执行总时间作为评价标准,证明了对于采用任务执行模型TEM表示的任务在多核平台上执行,本文设计实现的遗传算法可以表现出更好的处理核间的负载均衡,使得任务执行可以得到快速执行。
其他文献
传统的网管接口一致性测试方法中所使用的测试系统,通常都是针对某个具体的网管接口规范或者网管接口实现技术设计和编码实现的,网管接口模型的改变或新网管接口实现技术的引
随着无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)技术的迅速发展,人们对无线传感器网络数据传输性能的要求越来越高。当前应用最为广泛的单信道无线传感器网络MAC协议由于
实时多处理器操作系统RTEMS(Real Time Executive for MultiprocessorSystems)作为一个快速、稳定的实时操作系统,已经在欧洲航天航空、机器人、军事、通信等对系统质量和可靠
学位
信息隐藏技术自20世纪90年代兴起以来就引起了专业人士的研究兴趣,它利用人类感觉器官的不敏感,以及多媒体数字信号本身的冗余来隐藏秘密信息。信息隐藏的特点在于它不仅隐藏
随着人类基因组计划的顺利完成,科学家们获得了大量的序列信息,进而人类由以基因组研究为主的时代踏进了以研究功能基因组为标志的后基因组时代。在后基因组时代里,蛋白质组学研
对于可穿戴计算技术(Wearable Computing)来说,它诞生在计算机软硬件技术的飞速发展以及基于嵌入式系统的电子产品在人们日常生活中的广泛应用的背景下。它是一种新型的可以应用
学位
高压输电线路是大容量、远距离送电的主要方式,因此,在发生故障时进行准确的定位,快速的排除故障对电力系统的安全运行具有重大意义。目前,由于行波法具有稳定性好、定位精度
随着高校扩招,班级人数不断增加,而教师人数相对没有增加,这样就导致教师由原来的小班授课变为大班授课,班级人数也由以前的几十人增加到上百人。这样的教学模式在一定程度上
随着信息化时代的到来,我们的生产和生活中信息传递越来越重要。在工业控制领域,测控网络的高可靠性,低功耗,低成本成为技术发展的主要目标。于是IEEE委员会发布了802.15.4标
为了提高服务发现的效率,UDDI 2.0中增加了标识系统和第三方分类系统。但是,由于这种分类系统局限性较大,仍然难以实现精确的查找。传统服务发现模型当中,服务描述完全由服务