[发明专利]一种基于有向无环图的主路径填充调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机调度技术领域，特别是指一种基于有向无环图的主路径填充调度方法。

背景技术

近年来，实时系统受到越来越多的关注，实时系统的基本问题就是要保证系统中的任务满足其时间要求从而保证系统的实时性。对于大量串行和并行共存的具有时序限制的任务调度来说，不仅需要关注调度结果的正确性，还需要考虑任务的执行完成时间、执行截止期限以及任务的并发执行等多种因素。

在并行计算与处理中，针对有向无环图(direct acyclic graph，DAG)来表示的并行任务在多处理机上的调度研究由来已久，如何把复杂应用程序的所有任务调度到多处理器系统，并考虑任务的完成截止期限以及并发执行等，一直是众所周知的难题。

现有技术中，对串行和并行共存的具有时序限制的任务调度来说，还不能有效的选取主路径以及满足每个任务的完成截止期限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于有向无环图的主路径填充调度方法，以解决现有技术所存在的不能有效的选取主路径以及满足每个任务的完成截止期限的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于有向无环图的主路径填充调度方法，包括：

针对每个任务，根据DAG图中子任务的出入度大小选取主路径，其中，每个任务包括：至少1个子任务；

按照选取的主路径，将任务划分为并行部分和串行部分；

根据任务划分结果，确定任务的最大完成时间和任务的最小完成时间；

判断任务的完成截止期限是否大于等于任务的最小完成时间且小于任务的最大完成时间；

若是，则计算任务可填充时间，将任务可填充时间分配给每个并行部分，得到每个并行部分可使用的时间冗余；

根据得到的每个并行部分可使用的时间冗余，将每个并行部分中的某并行子任务填充到主路径子任务所在的处理器执行。

进一步地，所述针对每个任务，根据DAG图中子任务的出入度大小选取主路径包括：

针对每个任务，在DAG图中，由起始子任务到终止子任务生成路径集合；

选择路径集合中路径长度最大的路径作为待选的主路径；

计算任务中子任务的出入度；

根据计算得到的任务中子任务的出入度，按照主路径包含出入度大的子任务的原则，从待选的主路径中选择出主路径。

进一步地，所述按照主路径包含出入度大的子任务的原则，从待选的主路径中选择出主路径包括：

若出入度最大的子任务是待选的主路径所共有的子任务，则选择所述子任务。

进一步地，所述按照主路径包含出入度大的子任务的原则，从待选的主路径中选择出主路径包括：

若存在两个或两个以上出入度最大的子任务是并行的，则计算包含并行子任务的路径中所述并行子任务的父亲节点和孩子节点的出入度之和；

选择其中出入度较大的并行子任务作为主路径中的子任务；

依次比较所述待选的主路径中所有的子任务，选出出入度大的子任务并确定最终的主路径。

进一步地，所述按照选取的主路径，将任务划分为并行部分和串行部分包括：

按照选取的主路径，将任务T_i划分为并行部分和串行部分划分后任务T_i表示为：

其中，total表示任务T_i划分为串行部分和并行部分的总数，i代表任务数目，m代表并行部分任务的总数目，n代表串行部分任务的总数目，k表示式中的一个计数角标；

所述任务的最大完成时间表示为：

其中，T_max表示任务的最大完成时间。

进一步地，所述任务的最小完成时间表示为：

其中，T_min表示任务的最小完成时间。

进一步地，所述任务可填充时间表示为：

T_R＝T_D-T_min

其中，T_R表示任务可填充时间，T_D表示任务的完成截止期限，T_min表示任务的最小完成时间。

进一步地，所述将任务可填充时间分配给每个并行部分，得到每个并行部分可使用的时间冗余包括：

根据计算得到的任务可填充时间计算填充因子：

ε＝T_R/P_i