并行调度

摘要： 随着卫星通信系统的广泛应用,传统的正交多址接入技术已经无法满足日益增长的数据信息和海量用户的连接要求,此时非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术中的稀疏码多址接入技术(Sparse Code Multiple Access,SCMA)成为研究的焦点。现有基于消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)的SCMA系统多用户检测算法主要分为串行调度MPA算法和并行调度MPA算法,然而这些算法在降低算法复杂度上并不是最优的选择。为了进一步加快算法的收敛速度,在加权串行调度MPA算法(Weight Variable Node SS-MPA,WVN-SS-MPA)基础上,提出一种基于加权分组串行调度改进的MPA算法(Improved Group of WVN-MPA,IG-WVN-MPA),该算法可以通过降低迭代次数、码本大小和行重因子来加快收敛速度。仿真结果表明,所提出的IG-WVN-MPA算法可以在保证系统性能的同时,大幅度降低算法复杂度。

摘要： 异构Spark集群存在木桶效应,不合理的并行度导致任务分配与工作节点计算能力的适配性较差,进而影响集群计算效率和资源利用率。针对这一问题,首先建立模型,分析数据分布、并行度参数和节点任务分配的耦合关系,提出算法的优化目标,设计异构Spark集群的数据倾斜修正调度策略DSCS,包括并行度预估算法、数据倾斜修正算法和异构节点任务分配算法。预估算法对并行度进行先期设定,数据倾斜修正算法根据首个计算阶段的统计信息进行数据重新划分和并行度修正,由异构节点任务分配算法对集群不同计算能力的工作节点进行合理的任务分配,从而提高数据计算量与节点计算能力的适配性,优化Spark集群的整体性能。实验结果表明:在不同作业类型、不同数据集条件下,算法均取得了一定的性能提升,并能有效减少工作节点外存溢写的概率。

摘要： 数据排序是石油勘探地震资料处理中重要的一个环节。近年来,随着勘探精度的提高,需要排序的数据量越来越大。传统的数据排序算法并没有针对海量数据进行优化,造成了数据下排序速度慢,甚至是排序错误的问题。本文提出了一种基于MapReduce思想的数据分选算法,通过将排序任务拆分成多个容易并行,且粒度较小的分任务,从而能够充分发挥计算集群的并行计算优势。这一算法在计算集群上能够高效地对海量数据进行排序。通过实验,相较于传统算法,本文提出的算法的加速比最高达到1.94,验证了该算法的有效性。

摘要： 为了保证系统公平性不受损害,文中提出中心站点采用门限服务,普通站点采用并行调度完全服务的两级优先级轮询控制系统模型.通过马尔科夫链与概率母函数相结合的方法对模型的平均排队队长、平均等待时间等重要参数进行解析.经仿真得出,模拟仿真值与理论值误差较小,近似相等,表明模型理论分析合理正确.数值结果对比表明,模型区分网络业务高低优先级的性能优良,且普通站点工作效率得以提高,从而保证了系统公平性.

摘要： The directional antennas and beamforming techniques in millimeter wave (mmWave) bands are used to make concurrent transmission between multiple flows become possible. However, higher mutual interference may be caused by concurrent transmission. Therefore, when the time slots were limited and the number of data flows was large, how to schedule the concurrent flows efficiently was solved by proposed algorithm. The contention graph based spatial-time division multiple access (CB-STDMA) concurrent scheduling algorithm guaranteed the quality of service (QoS) of users, and aimed at maximizing the number of flows with their QoS requirements satisfied. It considered the interference between different flows, and a higher priority was given to the flow with fewer time slots requirement. Extensive simulations demonstrated that the proposed CB-STDMA algorithm increased the number of flows with their QoS requirements satisfied and the network throughput by 50％ and 20％ respectively compared with the existing algorithms.%毫米波的定向天线和波束赋形技术使得多条数据流之间的并行传输成为可能,但并行传输也可能造成更高的多用户干扰.因此在时隙资源有限且请求传输的数据流数较多时,如何对数据流进行有效的并行调度以提高网络性能,仍然是一项重要挑战.针对这些问题,提出了一种基于网络全局冲突图的并行调度算法(CB-STDMA).为保证用户的服务质量(QoS)需求,该算法以最大化网络中满足QoS 需求的流数为目标,考虑了流之间的冲突干扰,并且优先对所用时隙数较少的流进行调度来节省资源.通过仿真验证了该算法性能的优势.

摘要： 针对传统的舰船交通数据并行调度方法效率低的情况,提出基于萤火虫算法的船舶交通数据并行调度方法。以舰船调度时间为出发点,确定调度目标,并引入不确定因子,对舰船调度中的不确定因素进行处理,在此基础上,生成船舶交通数据并行调度规则,使所有船舶按照该规则进行调度,并考虑到存在大船和小船的情况,设置时间权参数,保证大船与小船同时到岗时,大船优先被调度,以此实现舰船交通数据并行调度。实验对比结果表明,此次设计的基于萤火虫算法的船舶交通数据并行调度方法比传统的调度方法效率高,具有一定的实际应用意义。

摘要： 考虑光突发交换(OBS)网络具有部分波长转换能力和多业务承载需求,结合并行调度方案,提出了基本型快速分段信令协议(SFP),并对其进行了多业务能力扩展,另外,还提出了一种面向多业务承载的OBS SFP,即增强型多业务分段快速协议(SFP-MS).仿真结果表明,与普通后向资源预留协议(BRP)相比,基本型SFP的丢包率和端到端时延较低;而增强型SFP-MS除了能维持同步业务周期性外,还能降低节点处理突发控制包(BCP)的数量,提高同步数据突发包(DB)有效数据填充率,增强多业务承载能力.

摘要： 为满足事件驱动的无线信息物理融合系统较高的实时性要求,提出一种实时消息并行调度方法.将消息的截止期限作为影响无线网络的主要因素,并考虑节点剩余能量和网络平均延时.依据上述因素,基站为每个消息的发送节点选择最优的接收节点,进而选择合适的传输路径.同时利用图着色理论及禁忌搜索算法为各时隙内所需传输消息对应的消息图进行多轮条件着色,相同颜色的顶点所对应的消息可以并行发送,使所用颜色数最少,最大化消息传输的并行程度.理论分析与仿真结果表明,该方法具有较低的截止期限失去率,可降低端到端延时,减少能量消耗.

摘要： 作为最常用的作业调度策略之一,回填算法被广泛应用于高性能集群作业管理中.之前的工作针对回填算法提出了一些改进策略,提升了集群系统的性能.但由于回填过程是基于作业的预约运行时间进行的,其中对作业运行时间的不准确预估可能导致预约作业未完成或资源浪费.提出的RB_HAR策略与一般回填算法或一些改进的回填算法相比,该算法能有效的提高回填作业的完成率.设计实验将改进的回填算法RB_HAR应用于高性能集群并与先来先服务、一般回填算法对比.实验结果表明,改进的回填算法在继承了回填算法低响应比、高利用率等优点的基础上,进一步提升了回填作业的完成率.

摘要： 为了保障系统公平性并提高轮询控制系统的工作效率,提出了区分忙闲站点的限定(K=2)轮询控制系统.系统在限定(K=2)轮询服务的基础上,依托站点忙闲状态,采用并行调度控制方式仅对有数据分组的忙站点提供发送服务.采用概率母函数和嵌入式马尔科夫链的方法建立了系统的数学模型,并精确解析了系统平均排队队长和平均等待时延等重要性能参数.仿真实验结果表明:理论计算值与模拟仿真值近似相等,说明理论分析正确合理.该模型既能保障系统公平性,又能避免对空闲站点查询,同时还能节省转换查询时间,从而提高了系统利用率和工作效率.与已有限定(K=1)轮询控制方式相比,所提系统具有更好的QoS保障.

摘要： 针对星载计算机对多核处理器的需求,设计一种嵌入式操作系统并行调度机制;介绍集成四核LEON3处理器的片上系统;提出并行调度机制设计所要关注的关键问题;在充分比较分析的基础上提出一种基于优先级的抢占式并行调度算法,并将FFT(快速傅里叶变换)算法并行化验证.

摘要： 并行任务调度是分布式计算研究的核心问题之一,其结合大规模的石油地震勘探数据在处理过程中对高性能计算的需求,研究云计算环境下地震资料数据的并行调度问题.由于地震资料数据规模较大,因此通常将大作业进行分割,通过并行处理获得较高的处理效率.对任务进行并行处理的一个关键问题是如何将划分后的任务分配到合适的调度节点,最高效的情况是使云计算环境中的每一个资源节点都在进行计算,并且计算性能高的节点执行作业块大且复杂的任务,性能相对低的资源节点则运行对计算性能要求不高的任务或小任务,以达到整体上的负载平衡.因此基于模糊聚类思想,提出一种任务与资源混合聚类的调度优化策略,以作业与资源节点属性的匹配程度为基准,对并行作业进行聚类划分求解,在缩小任务调度规模的同时,为动态调度任务奠定基础.在划分完成后引入基于改进的贝叶斯分类调度算法,将资源节点依据其实时负载情况与队列中的作业进行快速的匹配.实验证实,此方案具有较高的执行效率.

摘要： 针对单处理器处理复杂多样的雷达任务效果欠佳问题,本文提出了在分布式异构系统中利用改进指派问题匈牙利算法并行调度雷达任务的算法.在原始指派问题基础上,改进算法采用实时检测处理节点任务信息状态的方法,当检测到有处理节点空闲时,对空闲和任务堆积量较小的节点分配任务,对任务堆积量较大的处理节点暂时不分配任务,定义M为任务堆积量的阈值.利用Matlab对处理速度差别不同的节点机组进行仿真,并与原始指派算法对比,改进算法明显缩短了任务处理时间,改进了系统环境负载平衡,且对处理速度差别较大的节点机组效果更好.

摘要： 在分析了多核集群性能和应用需求关系的基础上，提出了一个基于性能预测，计算连接权重的并行调度算法“信息素动态加权法”，该算法通过对任务按其对资源请求不同进行分类，在处理任务前后对各个节点的信息素进行调整来准确的反映集群系统内各个节点的资源状态，帮助各种类型的请求找到集群内较为合适的执行节点，算法测试与实际业务系统运行表明，该算法可以有效均衡系统负载，提高系统运行效率与吞吐率.

摘要： 矩阵乘法是数值分析以及图形图像处理算法的基础,通用的矩阵算法加速器设计一直是嵌入式系统设计的研究热点.但由于矩阵乘法计算复杂度高,处理效率低,常常成为嵌入式系统运算速度的瓶颈.为了在嵌入式领域更好的使用矩阵乘法,本文提出了基于MPSoC的软硬件协同加速的架构.在MPSoC的架构下,一方面设计了面向硬件约束的矩阵分块方法,从而实现了通用的矩阵乘法加速器系统;另一方面通过利用MPSoC下的多核架构,提出了相应的任务划分和负载平衡调度算法,提高幵行效率和整体系统加速比.实验结果表明文中架构及算法实现了通用的矩阵乘法计算,并且通过软硬件协同设计实现的多核开行调度算法与传统单核设计相比在计算效率方面得到了显著的提高。

摘要： 分布式空间查询优化是提高分布式空间数据库性能的关键问题之一.本文针对区域分片的数据分布特征,在已有的跨边界连接转化及优化规则基础上,依据片段连接的分配规则将全局查询映射为局部片段连接,提出不同站点上交矩形大面积优先i的任务排序策略以及基于子任务的代价模型的分布式并行查询动态任务调整方法.经过实验表明,该方法不仅进一步提高了分布式空间查询的效率,有效解决分布式空间并行查询的负载平衡问题.

摘要： 网络处理器是目前网络处理过程中应用较广的数据处理设备。其对于外部存储设备的访问时延往往会成为影响网络处理器处理效率的重要因素。原有的网络处理器资源访问算法对于外部资源访问时延的降低效果较差。本文提出了一种针对网络处理器的高效的资源访问算法。利用网络处理器的内部结构特点，对于资源访问进行并行调度，缩短网络处理器的外部资源访问时延，提高网络处理器的处理效率。通过实验验证，本算法对于提高网络处理器的处理效率效果明显。

摘要： 本文介绍了虚拟卫星的基本概念和关键技术,分析了虚拟卫星姿轨控系统仿真建模所涉及的关键问题,在对动力学、运动学、关键子系统进行Simulink建模的基础上,在iHawk并行实时仿真计算机中利用Simulation Workbench实现了多个模型的并行调度,最后,对卫星三轴对地定向这一典型任务进行了仿真.

摘要： 为了提高SMP2 模型在分布式环境下的互操作与可组合性，提出了基于模型驱动架构的分布并行SMP2 仿真体系结构。针对分布式环境模型组合的特点，提出了基于代理的 SMP2 仿真模型分布式组合方法。针对在分布式环境下进行模型调度的两个问题，提出了基于时间管理器和消息管理器的仿真模型分布式并行调度方法。设计实现了原型系统，包括基于空消息的异步仿真协议时间管理器、基于Web Service的消息管理器、仿真控制管理器和仿真应用客户端。最后并以导航系统DOP 分析仿真为例，验证了方法的可行性，并讨论了下一步研究方向。

摘要： 小卫星总体单位的AIT阶段工作是未来小卫星量产化的主要瓶颈,在国内没有成熟的经验,没有完整的理论体系,还需要更多更深入的研究和探索.若要满足小卫星快速量产化研制需求,只有对现有的小卫星AIT模式加以改造、扩展,依靠新方案、新技术.本文提出一种卫星AIT阶段工作模式并进行分析,能够缩短任务周期,满足多星任务进度需求.

摘要： 本发明体提出一种基于分布集鲁棒并行机调度模型的生产调度方法，属于生产调度及运筹学领域。该方法首先构建具有风险厌恶特性的分布集鲁棒优化模型DR‑PMSP‑RA，根据模型的目标函数和约束条件，得到初始模型DR‑PMSP‑RA1的表达式；对DR‑PMSP‑RA模型的目标函数进行转化，得到该目标函数的估计上界，并将初始模型转化为估计模型DR‑PMSP‑RA2，该估计模型可分解为两个独立的子模型，对子模型分别求解，更优的子模型解即为整个模型的最优解，得到最优的生产调度方案。通过本方法建立的模型更加符合实际生产的情况，通过利用生产环境中更多的信息，可以在保证系统性能的情况下，降低决策的风险。

摘要： 本发明公开了一种调度器及其基于网络多路径并行传输的数据调度方法，所述方法包括：传输层根据数据块的目的节点，确定出用于传输数据块到其目的节点的网络传输路径；根据各个网络传输路径的有效带宽，确定出各网络传输路径的数据传输单元的大小；并对于确定出的每个网络传输路径，确定出该网络传输路径发送队列中正在排队的数据的排队时延，以及该网络传输路径的前向传播时延；根据各网络传输路径的排队时延和前向传播时延，为各网络传输路径分配数据传输单元的个数；根据对各网络传输路径确定出的数据传输单元的大小，以及数据传输单元的个数对数据块进行多路径并行传输。应用本发明，可减小重排序时延、保证调度的实时性并提高调度效率。

摘要： 本发明公开了一种基于固态盘内部并行性的I/O调度方法，包括：将SSD的逻辑地址空间划分为N个具有相同大小的区域，对每个区域进行顺序编号，并为每个区域分配一个用于管理区域的子队列，每个子队列中包括读请求FIFO队列、写请求FIFO队列、读请求红黑树、以及写请求红黑树，设置区域计数器i=1,判断第i个区域的读请求FIFO队列中是否有读请求，或写请求FIFO队列中是否有写请求，如果有读请求或写请求，则判断第i个区域中上一次服务的请求是否为写请求，如果是则,判断第i个区域中读请求FIFO队列和读请求红黑树中是否有读请求。本发明能够合理适度地利用固态盘内部的并行性以及避免读写请求之间的相互干扰，从而能够提高整个固态盘系统的I/O性能和使用寿命。

摘要： 本发明体提出一种基于分布集鲁棒并行机调度模型的生产调度方法，属于生产调度及运筹学领域。该方法首先构建具有风险厌恶特性的分布集鲁棒优化模型DR‑PMSP‑RA，根据模型的目标函数和约束条件，得到初始模型DR‑PMSP‑RA1的表达式；对DR‑PMSP‑RA模型的目标函数进行转化，得到该目标函数的估计上界，并将初始模型转化为估计模型DR‑PMSP‑RA2，该估计模型可分解为两个独立的子模型，对子模型分别求解，更优的子模型解即为整个模型的最优解，得到最优的生产调度方案。通过本方法建立的模型更加符合实际生产的情况，通过利用生产环境中更多的信息，可以在保证系统性能的情况下，降低决策的风险。

摘要： 本发明提供一种用于在包含在数据处理装置中的硬件线程调度程序上执行并行线程的方法，所述方法包含：在所述硬件线程调度程序上配置第一线程(1100)，其中所述第一线程包含包括在所述数据处理装置中的硬件数据处理节点的第一子组的任务；由所述硬件线程调度程序发起所述第一线程的执行(1102)；在所述硬件线程调度程序上配置第二线程(1104)，其中所述第二线程包含包括在所述数据处理装置中的硬件数据处理节点的第二子组的任务；及由所述硬件线程调度程序发起所述第二线程的执行(1106)，其中所述第二线程与所述第一线程并行执行。

摘要： 本发明提供了一种并行计算设备的任务调度方法及任务调度装置。其中，该方法包括：对处理器包括的多个计算单元中的每个计算单元的状态进行实时监测；当监测到一计算单元的状态为空闲状态时，为位于任务队列的队首的任务分配堆栈指针，并把全局指针和该堆栈指针传给该计算单元，启动该计算单元对队首的任务进行处理，并标识该计算单元的状态为忙状态；当计算单元对队首的任务处理完毕后，释放堆栈指针并设置计算单元的状态为空闲状态。通过本发明，在单个处理器中通过多个计算单元并行处理任务，提高了处理器处理数据的速度。

摘要： 本发明公开了一种调度器及其基于网络多路径并行传输的数据调度方法，所述方法包括：传输层根据数据块的目的节点，确定出用于传输数据块到其目的节点的网络传输路径；根据各个网络传输路径的有效带宽，确定出各网络传输路径的数据传输单元的大小；并对于确定出的每个网络传输路径，确定出该网络传输路径发送队列中正在排队的数据的排队时延，以及该网络传输路径的前向传播时延；根据各网络传输路径的排队时延和前向传播时延，为各网络传输路径分配数据传输单元的个数；根据对各网络传输路径确定出的数据传输单元的大小，以及数据传输单元的个数对数据块进行多路径并行传输。应用本发明，可减小重排序时延、保证调度的实时性并提高调度效率。

摘要： 本发明公开了一种基于固态盘内部并行性的I/O调度方法，包括：将SSD的逻辑地址空间划分为N个具有相同大小的区域，对每个区域进行顺序编号，并为每个区域分配一个用于管理区域的子队列，每个子队列中包括读请求FIFO队列、写请求FIFO队列、读请求红黑树、以及写请求红黑树，设置区域计数器i=1,判断第i个区域的读请求FIFO队列中是否有读请求，或写请求FIFO队列中是否有写请求，如果有读请求或写请求，则判断第i个区域中上一次服务的请求是否为写请求，如果是则,判断第i个区域中读请求FIFO队列和读请求红黑树中是否有读请求。本发明能够合理适度地利用固态盘内部的并行性以及避免读写请求之间的相互干扰，从而能够提高整个固态盘系统的I/O性能和使用寿命。

摘要： 本发明公开一种面向大规模并行机的快速作业调度方法，包括以下步骤：S1、设置系统作业等待时间阈值；S2、从作业池中获得所有待调度作业的基本信息；S3、将所有待调度作业按照计算得到的优先级由大到小进行排序；S4、各队列根据S3获得的作业排序情况，依次查询队列中可用资源数量是否满足待调度作业的资源需求，队列间可并行查询；S5、若队列中可用资源数量满足作业所需资源量，则调用作业启动模块启动该作业，并将启动结果记入数据库，此作业调度完成；S6、若队列中可用资源数量不满足作业所需资源量，则判断作业等待时间是否超过S1中设定的阈值。本发明解决了大规模并行机中固定资源规模需求作业的高效调度问题。

摘要： 本发明公开了种基于多租户分布式绩效系统的并行调度方案，包括数据层、服务层和应用层，所述服务层包括基础服务组件和核心服务组件，所述应用层包括作业流的设计配置、监控、定时任务配置，以及对作业流的启动停止操作功能；本发明的有益效果是以有向无环图(DAG)的方式，支持作业的依赖关系配置，能开启并行处理，能同时支持多个作业同一时间的调用，根据服务器资源使用率判断是否启动作业，能支持多租户分布式的绩效系统。