AMS-02环境下基于QoS的物理分析任务分配控制策略

摘要

AMS(Alpha Magnetic Spectrometer)太空磁谱仪实验是丁肇中教授领导的由美、俄、法、中等15个国家和地区共300多名科学家参加的大型国际合作项目，其目的是为了寻找由反物质所组成的宇宙和暗物质的来源以及测量宇宙线的来源。 对探测的数据进行物理分析，是AMS-02实验的关键部分。本文结合AMS-02实验这个特殊应用背景下，如任务处理的数据量大、存在多种任务处理模式等特殊要求，提出了一种基于QoS的用于物理分析任务分配控制策略。本文使用的QoS模型具有面向任务种类、面向用户、灵活可变的特点，其中QOS性能指数是由基本QoS和附加QOS组成。 本文首先系统地介绍了AMS-02实验中的系统体系结构和数据流图，接着重点介绍了物理分析过程，物理分析任务的分类及其与物理分析工具ROOT处理模式之间的对应关系，然后提出了一个适用于物理分析的基于QOS的任务分配控制策略，该策略包括三个模块——任务种类识别、任务量估算、任务分配。最后本文通过一个模拟原型的实现、及对实验数据的分析，证明算法的正确性和有效性。

目录

文摘

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论文说明：本论文使用的术语表

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第一章 引言

1.1选题背景

1.2研究现状

1.3研究内容与目标

1.4论文内容和结构

第二章 AMS-02实验应用背景

2.1 AMS-02实验数据流图

2.2 AMS-02的地面支持中心

2.3 SOC体系结构图

2.4 AMS-02实验中数据处理流程

第三章 AMS-02实验中物理分析过程

3.1物理分析任务的分类

3.2物理分析工具ROOT

3.3 ROOT的五种处理模式

3.4物理分析任务种类和ROOT处理模式之间的对应关系

第四章 策略中的QoS服务质量模型

4.1 策略中的QoS服务质量视图

4.2QoS服务质量模型的特点

4.3任务的种类与基本QoS参数集的对应关系

第五章 基于QOS的任务分配控制策略

5.1任务种类识别模块

5.1.1 任务种类识别模块主要功能

5.1.2 任务种类识别算法描述

5.1.3 确定任务种类模块流程图

5.2任务量估算模块

5.2.1 任务量估算模块主要功能

5.2.2 变量预定义

5.2.3 任务量及结点个数估算算法描述

5.2.4 任务量及结点个数估算流程图

5.3任务分配控制策略

5.3.1 任务分配控制策略体系结构

5.3.2 变量预定义

5.3.3 任务分配算法描述

5.3.4 任务分配流程图

5.4物理分析结点管理

5.5任务调度策略的特点

第六章TDSS的实现及性能分析

6.1模拟系统的实现

6.1.1 系统环境简介

6.1.2 三种任务分配方式

6.1.3 系统运行界面

6.2基于QoS的任务分配算法的性能分析

第七章 结束语

致谢

参考文献

附录一

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