[发明专利]一种基于节点复制的异构多核系统任务调度方法

权利要求书

1.一种基于节点复制的异构多核系统任务调度方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1，获取任意一个任务经过拆分后的有向无环图，并根据异构多核系统的异构计算消耗表，计算每个子任务节点的系统参数，所述系统参数包括：任务最早开始时刻、最早完成时刻、关键前驱任务、关键前驱任务链、内核优先级列表和BL权值；

利用式(1)计算第i个任务v_i在第k个内核p_k上的最早开始时刻est(v_i,p_k)：

式(1)中，PRED(v_i)表示第i个任务v_i的前驱任务的集合；fproc(v_n,1)表示第n个任务v_n的内核优先级列表中优先级最高的内核；c(v_n,v_i)表示第i个任务v_i和第n个任务v_n之间的通讯消耗；ect(v_m,p_k)表示第m个任务v_m的在第k个内核p_k上的最早完成时刻；

利用式(2)计算第i个任务v_i在第k个内核p_k上的最早完成时刻ect(v_i,p_k)：

ect(v_i,p_k)＝est(v_i,p_k)+w(v_i,p_k) (2)

式(2)中，w(v_i,p_k)表示第i个任务v_i在第k个内核p_k上对应不同的计算消耗；

利用式(3)计算第i个任务v_i的BL权值bl(v_i)：

式(3)中，bl(v_j)表示第j个任务v_j的BL权值，c(v_i,v_j)表示第i个任务v_i与第j个任务v_j之间的通讯消耗时间，w(v_i,p)表示第i个任务v_i在内核p上的计算消耗时间；

将所述有向无环图中的没有前驱任务节点、仅有后继任务节点的子任务节点作为源点，将拥有两个或更多后继任务节点的子任务节点作为join节点；

依据各自的BL权值对任务中的所有子任务节点进行非升序排序，得到任务优先级列表；

步骤2，将各个子任务节点从所述优先级列表中依次取出，并相应分配到所述异构多核系统中不同的内核上，从而生成初始布局；

步骤3，遍历所述初始布局，对符合节点复制条件的子任务节点进行相应的复制操作，并生成复制后布局；将所述复制后布局中符合wait条件的join节点的前驱节点作为wait节点；

步骤3.1，将所述初始布局复制到暂存布局temp_Sch中进行备份；

步骤3.2，遍历所述初始布局，寻找符合任一复制条件的子任务节点作为备选节点；所述复制条件包括：

复制条件a，所述备选节点是所在内核的第一个且非源点的子任务节点；

复制条件b，所述备选节点在内核中的前一个子任务节点不是相应备选节点的关键前驱任务节点；

若备选节点满足复制条件a，则执行步骤3.3，若备选节点满足复制条件b，则执行步骤3.4，若不存在备选节点，则执行步骤3.6；

步骤3.3，将所述备选节点的关键前驱链复制到相应备选节点所在的内核上，并得到所述复制后布局后，执行步骤3.5；

步骤3.4，判断是否存在未分配子任务的内核，若存在，则将备选节点在内核中的所有前子任务节点移动到相应备选节点在内核中前一个子任务节点的优先级最高的内核上，否则，则将备选节点在内核中的所有前子任务节点直接移动到优先级最高的内核上；

步骤3.5、将备选节点的关键前驱链加入相应备选节点所在的内核中，从而得到复制后布局；

步骤3.6，比较所述复制后布局的调度长度与所述暂存布局temp_Sch的调度长度，若所述暂存布局temp_Sch的调度长度小于所述复制后布局的调度长度，则执行步骤3.7；否则执行步骤3.8；

步骤3.7，将所述暂存布局temp_Sch记为新的复制后布局，并执行步骤3.8；

步骤3.8，判断任务复制次数是否等于所设定的阈值PARA_DULP，若是，则表示得到最终的复制后布局，并执行步骤4，否则，执行步骤3；

步骤4，遍历所述复制后布局，在符合wait条件的join节点前添加所对应的wait节点，并生成次优布局；

步骤5，对所述次优布局进行冗余筛查，删除所述次优布局中冗余的子任务节点，并重新计算去冗余后的次优布局中所有子任务节点的开始时间，从而生成最优布局。