[发明专利]一种基于线性规划的并行任务节能调度方法

摘要

本发明公开了一种基于线性规划的并行任务节能调度方法，包括如下步骤：首先通过现有的性能优先任务调度方法得到确定任务初始调度序列以及任务和处理器节点的映射关系，然后将任务的执行过程按照所在处理器的频率数进行时间分片，并构造线性的节能目标函数和约束条件，最后通过线性规划工具求解合理的时间分片值。本发明从全局考虑、不限定待选频率数量和范围，且具有更低的能耗，适用于多种性能优先的任务调度方法，不增加调度长度。

主权项

1.一种基于线性规划的并行任务节能调度方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，确定任务初始调度序列通过性能优先任务调度方法确定任务的初始调度序列，得到性能最优时最短调度长度以及“任务‑处理器”的映射关系；第二步，构造节能目标函数将任务在处理器上的执行时间进行分片，假设第i个处理器p_i拥有F_i个可调频率，每个频率定义为f_i,j，则第k个任务n_k的执行过程可视为F_i个时间片的线性组合，每个时间片定义为将应用的调度执行过程分解为若干个和t_i,end时间片，任务n_k的等待时间为从处理器可用时刻到任务n_k开始执行的时间差；处理器p_i的等待结束时间t_i,end是指该处理器上最后一个任务执行完成到全部任务执行结束的时间间隔；结合这三种类型的时间片以及对应的功率，得出调度方案的总能耗，节能任务调度的目标函数即为最小化该总能耗函数，包括全部任务的执行能耗和任务结束前的处理器空载能耗；第三步，构造线性约束条件所述约束条件包括任务间约束条件和处理器约束条件；将由性能优先的调度方法生成的调度序列转换为图形化的表述方法R‑DAG，并通过深度优先遍历R‑DAG的每一条路径构造线性约束关系；通过构造运行时任务约束关系图R‑DAG，得出图中每条路径的执行时间不大于makespan的线性约束式；makespan为关键路径CP上任务执行开销和通信开销的总和；第四步，对前述步骤得到的线性约束式求解。