[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

说明书

本发明公开了一种基于节点复制的异构多核系统任务调度方法，包括：1根据有向无环图与异构计算消耗表，计算后续步骤需要的参数，并依据参数对任务进行排序，得到任务优先级列表；2按照任务优先级列表将任务依次取出，并把任务分配到不同的内核队列，生成初始布局；3遍历初始布局，对符合节点复制条件的任务节点进行相应的复制操作，生成复制后布局；4遍历复制后布局，在符合wait条件的join节点前补充冗余的wait节点，生成次优布局；5对次优布局进行冗余筛查，删除布局中的冗余任务，生成最优布局。本发明有利于估算并缩短异构环境下并行任务的关键路径，减少任务执行的整体时间，并通过冗余筛查避免无价值的冗余计算。

技术领域

本发明涉及异构多核微处理器任务调度的技术领域，具体而言，涉及一种基于节点复制的异构任务调度方法。

背景技术

由于具有高性能、低功耗、易扩展等优点，多核处理器自问世后，便迅速取代单核处理器，一跃成为当前主流的处理器架构。对于多核处理器，合理的任务调度策略是提高任务并行度、减少任务执行时间的关键因素之一。异构多核处理器中的内核在功能、性能上存在差异。因此，与同构相比，异构多核处理器的任务调度问题更为复杂，在多项式时间复杂度内无法得到最优解。

异构多核处理器任务调度的相关研究中，关键路径的确定与优化问题占据着重要地位。借助参数在实际调度前估算关键路径是异构多核调度算法的常见方法。经典的异构多核系统调度算法常因参数的局限性导致估算路径偏差过大，调度结果不佳。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于节点复制的异构多核系统任务调度方法，以期能一定程度上减少在计算系统参数时因未考虑资源约束而导致的误差，正确估算并缩短异构环节下并行任务的关键路径以合理分配并行任务，从而能够在减少任务整体执行时间的同时，避免无意义的冗余任务对计算资源的消耗。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明一种基于节点复制的异构多核系统任务调度方法的特点是按如下步骤进行：

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；

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。

本发明所述的基于节点复制的异构多核系统任务调度方法的特点也在于，

所述步骤2包括：

步骤2.1，检查所述任务优先级列表是否为空，若为空，则表示得到初始布局，并执行步骤3，否则，执行步骤2.2；