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    广西11选5走势图计划软件: 面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510650686.3

    申请日:

    2015.10.09

    公开号:

    CN105138404A

    公开日:

    2015.12.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 9/48申请日:20151009|||公开
    IPC分类号: G06F9/48; G06N3/00 主分类号: G06F9/48
    申请人: 电子科技大学
    发明人: 陈亦欧; 凌翔; 胡剑浩
    地址: 611731四川省成都市高新(西)区西源大道2006号
    优先权:
    专利代理机构: 四川力久律师事务所51221 代理人: 熊晓果; 王芸
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510650686.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.04.03|||2016.01.06|||2015.12.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,该任务调度方案为:通过设一个群体Pt,群体Pt包含N个调度方案;利用表调度算法产生的调度方案和随机产生的调度方案构成初始群体P0,并基于初始群体P0,对群体Pt进行有限次迭代,当迭代次数达到设定次数,则输出群体Pt包含的调度方案,其中,N为正整数,t为迭代次数。本发明通过改进初始种群与拥挤策略,并对适应度函数添加惩罚函数,以灵活控制对功耗、延时以及热均衡三者的折中选择,确保在优化热均衡的同时使功耗和延时付出的代价在可控范围,进而获得更优质的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方案。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,所述任务调度方法为:设一个群体Pt,所述群体Pt包含N个调度方案;利用表调度算法产生的调度方案和随机产生的调度方案构成初始群体P0,并基于所述初始群体P0,对所述群体Pt进行有限次迭代,当迭代次数达到设定次数,则输出所述群体Pt包含的调度方案,其中,N为正整数,t为迭代次数;
    其中,对所述群体Pt进行迭代的步骤包括:
    S1:所述群体Pt进化后而形成包含N个新的调度方案的群体Qt,并将所述群体Pt和所述群体Qt合并为群体Rt;
    S2:对所述群体Rt进行非支配排序,并产生所有的非支配集F=(F1,F2,····Fi),其中,i为正整数;
    S3:依次从所述非支配集F=(F1,F2,····Fi)中,筛选调度方案至群体Pt+1中,直至所述群体Pt+1包含N个调度方案,并令Pt=Pt+1,t=t+1;
    S4:判定迭代次数;所述迭代次数等于设定次数,则输出所述群体Pt包含的调度方案,所述迭代次数小于设定次数,则继续进行下一次迭代。

    2.  如权利要求1所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,对所述群体Rt进行非支配排序的方法包括:
    S21:基于所述群体Rt,计算出所述群体Rt中每个调度方案分别在功耗模型、延时模型和热均衡模型中的评估值;
    S22:根据所述调度方案在不同模型中的评估值,运用与各个模型相对应的适应度函数计算出所述调度方案分别在不同模型中的适应度值;
    S23:根据所述调度方案在不同模型中的适应度值,对所述群体Rt内的调度方案进行非支配排序。

    3.  如权利要求2所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,功耗模型、延时模型和热均衡模型的适应度函数分别为各自模型对应的目标函数与一个惩罚函数的和,其中,为所述群体Rt中的调度方案;
    所述惩罚函数为功耗惩罚函数延时惩罚函数和热均衡惩罚函数之和,使不同模型的适应度之间具有相关性。

    4.  如权利要求3所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,在所述延时惩罚函数设置最大容忍延时开销T,在所 述功耗惩罚函数中设置最大容忍功耗开销E,在所述热均衡惩罚函数中设置最大容忍热均衡开销H;其中,
    在所述调度方案所对应的平均延时总功耗和热均衡值之中至少一个超过其对应的最大容忍开销,所述调度方案的适应度值增大。

    5.  如权利要求4所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,所述最大容忍延时开销T、所述最大容忍功耗开销E和所述最大容忍热均衡开销H分别为:T=(1+k)·Tlist_time、E=(1+k)·Elist_power和H=max(Hlist_time,Hlist_power);
    其中,k表示为对延时和功耗的约束强度,Tlist_time和Elist_power分别为以最小化延时为目标时表调度算法产生的调度方案对应的延时开销和以最小化通信开销为目标时表调度算法产生的调度方案对应的功耗开销,Hlist_time和Hlist_power分别为以延时和通信开销为目标时表调度方案对应的热均衡开销。

    6.  如权利要求1所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,依次从所述非支配集F=(F1,F2,····Fi)中筛选出N个调度方案至群体Pt+1的方法包括:
    S31:i=1,群体Pt+1赋空集;
    S32:计算第i个非支配集Fi的最大保留数目Ni;
    S33:计算所述群体Pt+1中当前包含的调度方案的数量为N0;
    若N0与Ni的和小于N,则从第i个非支配集Fi中选取Ni个调度方案至所述群体Pt+1,令i=i+1,并跳转至S32;
    若N0与Ni的和不小于N,则令Ni=N-N0,并从第i个非支配集Fi中选取Ni个调度方案至所述群体Pt+1;
    S34:令Pt=Pt+1。

    7.  如权利要求6所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,计算第i个非支配集Fi的最大保留数目Ni的方法为:
    Ni=N1-r1-rnri-1]]>
    其中,r是一个位于区间[0,1]的随机数,n为所述群体Rt经非支配排序后得到的非支配层数。

    8.  如权利要求6所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方 法,其特征在于,从第i个非支配集Fi中选取Ni个调度方案至所述群体Pt+1的方法为:
    S331:设定一个群体Paccept,所述群体Paccept包含分别在功耗模型、延时模型和热均衡模型中具有边界解的调度方案;
    S332:计算所述非支配集Fi中的每个调度方案分别与所述群体Paccept包含的调度方案的距离,并记录所述每个调度方案的距离最小值;
    S333:在记录的距离最小值中,选取最大值对应的调度方案添加至所述群体Pt+1和所述群体Paccept,并从所述非支配集Fi中删除所述最大距离值对应的调度方案;
    S334:更新所述非支配集Fi和所述群体Paccept。

    9.  如权利要求8所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,所述调度方案的距离之间的距离采用欧几里德范数进行计算。

    10.  如权利要求1所述的面向功耗延时与热均衡的多核阵列任务调度方法,其特征在于,所述表调度算法的解为采用HLEFT算法而得到的表调度初始解。

    关 键 词:
    面向 功耗 延时 均衡 多核 阵列 任务 调度 方法
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