一種用于異構(gòu)環(huán)境中并行任務(wù)調(diào)度的彈性節(jié)能算法.pdf

1、在計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展、成本降低的同時(shí)，大規(guī)模計(jì)算系統(tǒng)的計(jì)算速度、性能都越來越快，具有不同計(jì)算能力的大規(guī)模異構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)得到廣泛使用，形成了大量的能量消耗以及環(huán)境污染。能量消耗主要來源于中心服務(wù)器以及在系統(tǒng)運(yùn)行過程中具有降溫作用的制冷設(shè)備，而發(fā)電的燃料則產(chǎn)生CO2等有害氣體。目前，為了保證高性能計(jì)算系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，耗費(fèi)的電力成本已超過購買系統(tǒng)的硬件成本，造成了巨大的能源消耗。如何通過相應(yīng)的技手段來降低計(jì)算機(jī)設(shè)備的能耗、提升性能以及減少電力產(chǎn)生

2、的污染是低碳社會(huì)的要求，也是兩型社會(huì)追求的目標(biāo)。本論文就是通過軟件方法設(shè)計(jì)異構(gòu)多核計(jì)算機(jī)的調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的彈性節(jié)能，達(dá)到降低能耗并提升系統(tǒng)性能的目的。
　　本文的調(diào)度策略建立在基于處理器異構(gòu)的并行任務(wù)調(diào)度的環(huán)境中。構(gòu)建了節(jié)能模型，提出了EAPS(Energy-awareparallelscheduling)算法模型。該算法模型的關(guān)鍵主要分為三點(diǎn)。第一:在計(jì)算優(yōu)先級構(gòu)建任務(wù)調(diào)度隊(duì)列時(shí)，為了使任務(wù)的優(yōu)先級符合任務(wù)的實(shí)時(shí)情況，采用每

3、一任務(wù)完成后都重新計(jì)算任務(wù)優(yōu)先級的動(dòng)態(tài)方法;第二，當(dāng)任務(wù)能在最晚截止期內(nèi)完成時(shí)，通過調(diào)節(jié)電壓選擇能耗最少的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度以達(dá)到節(jié)能的目的;第三，為了兼顧縮短任務(wù)調(diào)度時(shí)間及避免過度消耗資源兩個(gè)目的，對于準(zhǔn)備復(fù)制的前驅(qū)任務(wù)進(jìn)行判斷是否冗余任務(wù)，如是則取消復(fù)制避免消耗資源。最后從CCR(Communication-to-ComputationRatio)值、處理器異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)三個(gè)方面將EAPS算法與過去的HEFT(HeterogeneousE