[发明专利]一种基于CPU资源在工程领域调度系统及优化算法

权利要求书

1.一种基于CPU资源在工程领域的调度系统，其特征在于，包括：

算力管理模块，用于管理可使用的CPU资源，登记每个CPU的算力、运行状态、任务状态，以为后续的算力分配提供基础；

运算量预算模块，用于为各运算任务预算需要的运算量，从而为后续的算力分配提供基础；

调度模块，用于根据任务要求、需要匹配的算力调用相应的CPU进行运算；

人机交互模块，用于便于操作者进行运算任务的操作；以及将本地对3D模型的交互动作上传至服务器，服务器计算后将运算量反馈回本地，以实现云计算。

2.一种基于CPU资源在工程领域调度优化方法，其特征在于，包括：

S100、算力管理模块对接入的CPU分配ID号，并获取每块CPU的最大算力、运算速度信息；在CPU运行的过程中，算力管理模块周期性获取运行中CPU的资源占用状态、任务排队状态；CPU在每次任务运算完成后向算力管理模块反馈，从而使得算力管理模块释放该CPU的算力以进行新的任务指派；

S200、操作者通过人机交互模块输入需要运算的任务，任务操作方式采用可视化操作；

S300、任务进入运算量预算模块进行运算量预算，并将预算的运算量反馈至调度模块；

S400、调度模块根据任务需求以及预算的算力对任务调度CPU进行运算。

3.如权利要求2所述的基于CPU资源在工程领域调度优化方法，其特征在于，S300中运算量预算，包括：

S310、根据模型数据量预算，也就是在进行3D图形运算，根据模型数据量的大小预算所需运算量；

S320、根据输入的运算量参数预算，操作者通过人机交互模块直接输入任务所需的运算量参数，运算量预算模块通过运算量参数换算操作者设定的预算运算量；

S330、根据系统经验预算，通过大数据训练算力预算程序，使其可根据当前任务特点与已有运算任务进行比对，找出类似任务并结合此任务所耗算力预算本次算力量；

S340、根据任务运算进度预算所需算力，在运算过程中活动分配算力，运算进度超过预算算力预计的进度时，可降低算力的分配量；运算进度低于预算算力的预计进度时，可增加算力的分配量。

4.如权利要求2所述的基于CPU资源在工程领域调度优化方法，其特征在于，S400中调度模块的调度方式包括：

S410、先入先出，也就是在CPU运算量排满后，调度模块根据任务的预算运算量、CPU运算能力继续分配任务，但这些任务根据先后顺序排队，等待CPU逐个运算；

S420、自主识别模型规模与匹配调度，首先根据预算的运算量分配CPU算力，然后在运算过程中，根据算力管理模块反馈的运算进度进行算力活动调节，以实现算力的合理利用与运算时间的动态平衡；

S430、优先级，对任务的紧急程度进行分级，分级标准为预设阈值，而识别对应的分级通过任务分配的优先级参数与分级的预设阈值进行比对以确定优先级级别；对于优先级任务分配至具有排队任务的CPU上时，CPU对当前任务进行暂存，然后立即启运算优先级任务，使得此CPU腾出算力运算优先级任务；

S440、最优调度，根据任务的算力需求及CPU状态，在不影响整体运算进度的前提下选择最快运算的CPU。

5.如权利要求4所述的基于CPU资源在工程领域调度优化方法，其特征在于，S430中还包括：

S431、最高级代表需要最快输出运算结果，不考虑资源占用状态，此时直接分配最优的CPU资源进行运算，选中CPU上进行的任务立即暂存，等待优先级任务运算完成后再进行；

S432、同一CPU分配多个优先级任务时，根据优先级参数进行排队运算，也就是根据优先级参数的赋值大小进行排队运算，优先级任务运算完成后再运算普通的排队任务。

6.一种3D模型的交互方法，其特征在于，应用了权利要求2至5任一所述的优化方法。

7.如权利要求6所述的3D模型的交互方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、客户端获取用户输入的交互操作指令，然后将交互操作指令传输至服务器端；

S2、服务器端根据获取的交互操作指令完成图形运算，获得运算过程的图形变化量；

S3、服务器端对S2中获得的图形变化量按桢提取信息形成图像集，然后将图像集按照视频流编码后压缩，并将压缩后的图像集传送至客户端；

S4、客户端接收到压缩图像集后进行解码，按照视频流的信息连续播放，以实现对用户输入的交互操作指令进行反馈。