[发明专利]云计算环境中的基于结点属性函数的任务核值计算方法

摘要

本发明涉及一种云计算环境中的基于结点属性函数的任务核值计算方法，采用赋权有向超图对云计算环境中的元任务和依赖任务进行数学建模，描述任务的资源需求及依赖关系，并生成相应的赋权有向超图文件，然后启动赋权有向超图的核值计算程序，采用改进压缩的内存存储格式对赋权有向超图进行存储，并基于结点属性函数计算结点的核值，将所有结点的核值结果存储在赋权有向超图核值文件中。采用本发明的核值计算方法，不仅能有效地提高核值计算的效率，还有利于在赋权超图的结点匹配过程中，改善结点匹配的性能。

主权项

一种云计算环境中基于结点属性函数的任务核值计算方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，类型类度分析，输入云计算环境中用户提交的任务，并对其进行类型和类度的分析，确定任务的并行化程度和特点；步骤2，进程粒度分解，根据用户任务的并行化程度和特点，以及云计算的资源共享分配方式等独特性质，对用户任务按照进程粒度级别进行分解；步骤3，资源特性分析，根据云计算的资源共享分配方式等独特性质，对分解后的任务进行资源特性分析；步骤4，赋权有向超图文件生成，依据对任务资源特性的分析结果，建立描述其资源需求及依赖关系的赋权有向超图模型，并按照改进压缩的文件存储格式保存为赋权有向超图文件；步骤5，赋权有向超图核值计算，启动赋权有向超图核值计算程序，读取赋权有向超图文件，采用改进压缩的内存存储格式对赋权有向超图进行存储，对生成的赋权有向超图中的每个结点，基于结点属性函数计算其核值，将所有结点的核值结果存储在赋权有向超图核值文件中；上述的步骤4中，所述的赋权有向超图的改进压缩的文件存储格式的步骤如下：步骤4.1，文件格式的第1行第1个参数代表着有向赋权超边的数目m，第2个参数代表着赋权结点的数目n；步骤4.2，文件格式的第2行开始到第m+1行的每行代表着一条有向赋权超边的相关信息，第1个数值为有向赋权超边的权值信息，其余数值为有向赋权超边的结点信息，其中每行的最后一个数值代表有向赋权超边的尾端结点信息，且有向赋权超边的源端结点信息处于有向赋权超边的权值信息和尾端结点信息之间；步骤4.3，文件格式的第m+2行开始到第m+n+1行的每行代表着一个赋权结点的权值信息；上述的步骤5中，所述的赋权有向超图核值的计算步骤如下：步骤5.1，读取赋权有向超图文件，采用改进压缩的内存存储格式对赋权有向超图进行存储；步骤5.2，计算出所有结点的属性函数值；步骤5.3，对所有结点的属性函数值进行非严格降序排序；步骤5.4，按照结点属性函数值的非严格降序次序访问每个结点，计算每个结点的核值；步骤5.5，将所有结点的核值结果存储在赋权有向超图核值文件中；上述的步骤5.1中，所述的赋权有向超图的改进压缩的内存存储格式如下：步骤5.1.1，使用vwgts数组存储赋权有向超图中结点的权值信息，且vwgts数组的大小为赋权有向超图中的结点个数；步骤5.1.2，使用xadj数组存储每个结点所有邻接有向超边列表的起始位置信息，即第i个结点的终止位置为第i+1个结点的起始位置减1，且xadj数组的大小为赋权有向超图中的结点个数加1，xadj数组最后一个元素用于存放最后一个结点的终止位置；步骤5.1.3，使用adjncy数组存储每个结点所有邻接有向超边的列表信息，第i个结点的邻接有向超边列表存储在adjncy数组中，从adjncy[xadj[i]]到adjncy[xadj[i+1]‑1]；步骤5.1.4，使用eptr数组存储每条有向超边所包含的结点列表的起始位置信息，即第j条有向超边的终止位置为第j+1条有向超边的起始位置减1，且eptr数组的大小为赋权有向超图中的有向超边条数加1，eptr数组最后一个元素用于存放最后一条有向超边的终止位置；步骤5.1.5，使用eind数组存储每条有向超边所包含结点的列表信息，其中每条有向超边的尾端结点只有1个，且每条有向超边尾端结点的所有直接前驱结点都包含在该有向超边的源端子集中；第j条有向超边的结点列表存储在eind数组中，从eind[eptr[j]]到eind[eptr[j+1]‑1]，其中第j条有向超边的源端结点为eind[eptr[j]]到eind[eptr[j+1]‑2]，第j条有向超边的尾端结点为eind[eptr[j+1]‑1]；步骤5.1.6，使用hewgts数组存储有向超边的权值信息，且hewgts数组的大小为赋权有向超图中的有向超边数目；上述的步骤5.3中，所述的结点属性函数值的非严格降序排序的步骤如下：步骤5.3.1，根据结点的属性函数值属于一定范围内的整数，扫描所有结点的属性函数值，统计每一种属性函数值的结点个数，存储在计数辅助数组bin中；步骤5.3.2，借助计数辅助数组bin，计算出在所有结点的属性函数值中，小于该属性函数值的结点个数，存储在位置辅助数组pos中；步骤5.3.3，扫描所有结点的属性函数值，针对每一个结点的属性函数值，借助位置辅助数组pos，得到该结点的属性函数值在非严格降序排序的次序，并将该次序存储在次序辅助数组vert中；上述的步骤5.4中，所述的结点v的核值计算的步骤如下：步骤5.4.1，将结点v的属性函数值作为核值输出；步骤5.4.2，标记结点v从所在的超边e中删除；步骤5.4.3，如果超边e删除结点v后，仍包含两个及以上未被标记删除的结点，则超边e仍然存在，否则删除超边e；步骤5.4.4，重新计算结点v的邻接结点u的属性函数值；步骤5.4.5，如果邻接结点u的属性函数值大于结点v的属性函数值，更新邻接结点u的属性函数值，并且借助计数辅助数组bin、位置辅助数组pos和次序辅助数组vert的信息，快速更新邻接结点u在所有结点的属性函数值非严格降序排序的次序；否则不更新邻接结点u的属性函数值及其排序的次序。