[发明专利]基于竞争性的分布式调度系统及其调度方法

权利要求书

1.基于竞争性的分布式调度系统，包括用于分发任务的上位机，其特征在于：包括：

消费者集合，多个消费者的集合，用于申请资源的设备；

生产者集合，多个生产者的集合，用于生产资源，申请并等待资源被调度的设备；

调度中心，负责沟通所有的消费者和生产者，并决策调度生产者的资源给消费者；

资源转运控制，负责根据调度中心的指令转运消费者和生产者的资源。

2.利用权利要求1所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：其具体步骤如下：

S1、工作站任务动态分配：

a：首先上位机时时将任务发送给调度系统，调度系统得到任务后，把任务广播给所有工作站，闲置的工作站根据自身状况决定是否申请该任务，并根据需求程度计算分数；

b：调度系统通过双门算法获得所有申请该任务的工作站的需求分数，并通过分数作为参考做出决策，选取最佳的工作站，通知该被受理的工作站得到任务，做到工作站的任务可动态分配；

S2、多个生产者竞争生产：

a：调度系统通过双门算法获取所有申请生产者的生产的资源转运请求；

b：通知该被受理的生产者请求被受理，调度系统通过生产者的请求信息决策出最佳的生产者，得到通知的生产者则立即准备和等待资源被运送设备运走；

S3、多个消费者竞争资源：

a：调度系统广播当下受理的生产者待接收的资源信息给所有消费者，消费者根据自我状态，通过双门算法请求该资源；

b：调度系统根据消费者的请求信息决策当前资源的最佳消费者，并通知该受理的消费者可得到资源；

c：该消费者则立即准备和等待资源被运送设备转运至其上料口，然后，调度系统通知传送设备从对应的生产者下料口的转运至消费者所对应的上料口；

S4、该系统当前的资源被配置给最优的位置。

3.根据权利要求2所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：所述的步骤S1的双门算法是为了实现以上一对多的信息交流，信息同步和信息高响应要求，系统同步信息是由生产者或者消费者主动向系统可互斥访问的内存也就是临界区提交信息。

4.根据权利要求3所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：所述的双门算法包括：

定义临界区：是一个可访问的共用资源，而这些共用资源又无法同时被多个线程或者进程访问，临界区表示为M；

线程：系统中能够独立运算调度的最小单位，在调度系统中能单独申请和访问资源，生产者和消费者都是单独的线程,所有的线程的集合表示为P；

系统拦截门：操作系统中用于拦截，睡眠和唤醒线程的信号，调度系统中有两组信号,表示为D1和D2；

进线程睡眠：进线程进入睡眠状态，不再工作，等待被唤醒；

进线程唤醒：进线程被操作系统唤醒，继续工作；

当线程依次进入资源临界区，这里表示为

5.根据权利要求4所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：所述的双门算法的具体运算步骤如下：

S1、先初始化所有线程即为p0,p1,p2...pn∈P,初始化系统同步拦截门D1，D2和临界区M；

S2、所有的线程被第一道门D1拦截，并进入睡眠状态；

S3、系统打开第一扇门D1，被唤醒的线程依次进入临界区提交本次竞争分数，即为，同时第二道门处于关闭状态，访问过临界区的线程则会被拦截并进入睡眠状态；

S4、经过t0时刻后，系统根据临界区中所有线程的表决分数决策，通知竞胜线程申请受理，资源即将调度；

S5、系统关闭第一道门D1，准备拦截准备进入第一道门的线程；

S6、系统打开第二道门D2，并唤醒所有线程重复下一次循环；

S7、被唤醒的线程继续下依次循环进入步骤S2。

6.根据权利要求2所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：所述的步骤S2的请求包含生产者生产的资源信息、该生产者对生产的资源转运的急需程度的分数评估、资源的具体下料位置类。

7.根据权利要求2所述的基于竞争性的分布式调度系统的调度方法，其特征在于：所述的步骤S3的请求包括该消费者信息、该消费者对该资源的急需程度评估分数、待求资源的上料位置类。