基于PVM的任務(wù)分配及調(diào)度策略研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)并行計算是一種分布式處理系統(tǒng)，它利用現(xiàn)有高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的處理機、工作站的軟硬件資源，實現(xiàn)以前只有專用且昂貴的大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)才能完成的高性能計算。與專用的大型機、超級并行計算機相比，網(wǎng)絡(luò)并行計算具有投資小，靈活性強，應(yīng)用軟件開發(fā)速度快和可移植性好的優(yōu)點。正是由于其簡潔、高效以及廣泛的適用性和易用性，網(wǎng)絡(luò)并行計算成為當(dāng)今并行處理技術(shù)研究的熱點。 任務(wù)的分配與調(diào)度是網(wǎng)絡(luò)并行計算中最基本、最關(guān)鍵，也是最具挑戰(zhàn)性的問題之一，是影響

2、并行計算執(zhí)行效率的一個關(guān)鍵因素。任務(wù)分配與調(diào)度是計算機研究領(lǐng)域的一個經(jīng)典問題，其許多子問題尚未徹底解決，對它們進(jìn)行研究具有重要的理論和實際價值。 論文詳細(xì)分析了 PVM 網(wǎng)絡(luò)并行計算平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信機制，對網(wǎng)絡(luò)并行計算的模型和實現(xiàn)進(jìn)行了深入的探討，研究了各種任務(wù)分配及調(diào)度的相關(guān)策略。針對網(wǎng)絡(luò)并行計算的任務(wù)分配與調(diào)度存在的問題，通過對 PVM 網(wǎng)絡(luò)并行環(huán)境的特點及各種任務(wù)分配策略進(jìn)行詳細(xì)的對比研究，綜合考慮任務(wù)執(zhí)行時間，任務(wù)間

3、的通信時間以及處理機的計算能力等因素，本文提出了任務(wù)預(yù)分配與動態(tài)調(diào)度相結(jié)合的任務(wù)分配與調(diào)度策略。 基于 PVM 網(wǎng)絡(luò)并行計算平臺的并行程序比較適合一些中、大粒度的任務(wù)，任務(wù)間的通信時間和通信延遲開銷都比較大，本文提出的任務(wù)分配與調(diào)度策略能較好地解決了該問題。根據(jù)任務(wù)之間的通信關(guān)系，在任務(wù)的預(yù)分配中，對任務(wù)模型進(jìn)行了并行簇的劃分，并把處理機按并行簇進(jìn)行分組。每個處理機組有一個組調(diào)度主機，對并行簇進(jìn)行任務(wù)的動態(tài)調(diào)度，避免了使用單一調(diào)

4、度主機產(chǎn)生的瓶頸問題。使用的任務(wù)預(yù)分配策略比一般的靜態(tài)任務(wù)分配大大減小了任務(wù)分配的時間，又避免了完全依靠動態(tài)分配策略進(jìn)行任務(wù)調(diào)度而帶來的抖動現(xiàn)象的發(fā)生；每個處理機組采用動態(tài)任務(wù)調(diào)度又能根據(jù)系統(tǒng)的信息負(fù)載情況進(jìn)行合理地調(diào)度，減小任務(wù)分配的開銷和任務(wù)間的通信開銷，從而使并行計算的效率得到提高。 通過詳細(xì)地分析與研究，本文設(shè)計了一個基于windows環(huán)境下PVM平臺的任務(wù)分配與調(diào)度模型。該任務(wù)模型包括系統(tǒng)負(fù)載的獲取、任務(wù)的預(yù)分配與動態(tài)