[发明专利]用于闭环控制系统的调度任务和管理计算资源分配的系统和方法

摘要

提供了在闭环控制系统中对任务进行调度并对计算资源分配进行管理的系统和方法。系统使用历史运行时间统计，其包括任务的运行时间中的预期运行时间(μ)和标准偏差(σ)。系统使用运行时间统计首先预测性地分配然后对任务的执行进行排列，以便最小化完成时间。预测的调度是在由预期运行时间(μ)和标准偏差(σ)的函数排列的每个计算资源上执行的任务队列。反应式调度涉及通过在滞后和领先的计算资源之间切换任务来周期性地探测进程并对跨计算资源的进程中的不平衡做出反应。

主权项

1.一种用于调度任务和管理计算资源分配的方法，其包括：由控制器同时获得要在多个计算资源上并行执行的闭环控制系统的多个任务；由所述控制器从持久性数据库中针对所述多个任务中的每一个任务获得在一个或多个先前周期中执行的所述多个任务中的每一个任务的历史运行时间统计，其中，所述历史运行时间统计包括先前周期中的(a)预期运行时间(μ)、和(b)实际运行时间的标准偏差(σ)；基于(i)预期运行时间(μ)或(ii)预期运行时间(μ)和所述标准偏差(σ)，启发式地将所述多个任务分配给所述多个计算资源；基于(i)所述标准偏差(σ)或(ii)所述预期运行时间(μ)和所述标准偏差(σ)，通过对分配给所述多个计算资源中的每一个计算资源的所述多个任务进行排列，生成所述多个任务的多个队列的计划以便执行，并且基于当任务被分配到的计算资源完成了队列中先前任务的执行时生成的计划，将所述多个队列中的所述多个任务发送到所述操作系统(OS)，以便在所述多个任务被分配到的计算资源上执行；以可配置的预定义间隔周期性地监视来自多个计算资源的多个队列的多个任务的执行的相对进程；确定跨任务被分配到的多个所分配的计算资源的所述多个队列中的多个任务的执行的相对进程中的一个或多个偏差；使用(i)所述预期运行时间(μ)或(ii)所述预期运行时间(μ)和所述标准偏差(σ)，基于所述一个或多个偏差，通过基于第一队列和第二队列的进程而至少转移等待发送到OS以便在所述第一队列和所述第二队列之间执行的零个或多个任务的子集来反应性地和动态地平衡所述计算资源上的负载，并且在后续队列之间重复转移步骤，直到最后一对队列被平衡为止，并且对每个队列中的一个或多个任务进行重新排列；和基于在当前执行中测量的实际运行时间来更新所述多个任务的运行时间统计，并且将所更新的运行时间统计存储在所述持久性数据库中。