一种MapReduce实时调度算法设计及实现

MapReduce是云计算中重要的批数据处理框架,多任务共享MapReduce机群并满足任务实时性要求是调度算法急需解决的问题。提出两阶段实时调度算法,将调度划分为任务间调度和任务内调度。对于任务间调度,使用抽样法和经验值法确定子任务执行时间,利用该参数建立资源分配模型,动态确定任务优先级进行调度;对于子任务使用延迟调度策略进行调度,保证计算的本地性。实验结果显示,两阶段实时调度算法相比公平调度算法和FIFO算法,在保证吞吐量的同时能够满足任务实时性要求。     

一种同构多处理机动态实时调度算法

本文提出一种新型线性复杂度多处理机实时任务启发式调度算法,利用并行技术为动态实时系统提供较优解．使用大量存在可行调度的任务集合测试多处理机实时任务调度算法的性能,分析了几种主要参数对调度成功率的影响．实验表明新调度算法调度成功率较高,适用于不完全知晓任务参数的动态多处理机实时系统．     

一种基于EDF算法的多处理器实时调度算法

多处理器系统实时调度理论是目前实时系统研究的热点问题。EDF调度算法是目前流行的实时调度算法,有很多优点,但在多处理器系统应用中存在问题。论文研究了EDF调度算法在多处理器系统中的调度理论,在此基础上,提出了一种基于EDF算法的优先级驱动实时调度算法,算法充分利用了EDF调度算法的优点,较大程度地克服了EDF算法在多处理器系统中的调度缺点,并提供了较好的实时调度性能。     

一种移动实时事务调度策略

支持无线网络断接和提高实时事务的成功率是移动计算环境下实时事务处理要解决的两个主要问题。本文首先提出了一个优先级分配策略,它考虑了无线网络断接性;然后提出了一个冲突事务定义,它减小了事务冲突的概率;最后给出一个基于此的避免冲突的事务调度策略,它使事务调度和并发控制高度集成,降低了系统的事务管理开销,提高
高了事务成功率。     

一种实时异构系统的集成动态调度算法

提出了一种实时异构系统的集成动态调度算法.该算法通过一个新的任务分配策略以及软实时任务的服务质量QoS(quality of service)降级策略,不仅以统一方式完成了对实时异构系统中硬、软实时任务的集成动态调度,而且提高了算法的调度成功率.同时,还进行了大量的模拟研究.这些模拟以传统的近视算法为基准,将其应用在实时异构系统集成动态调度时的调度成功率与新算法进行比较,模拟结果表明,在多种任务参数取值下,新算法的调度成功率均高于传统的近视算法.     

Linux中一种改进的实时调度算法及其应用

在实时操作系统中,调度算法起着关键性的作用,然而调度算法的开销与系统的调度性能之间经常是一对矛盾.就此问题,结合最新版Linux2.6内核任务调度的特点,提出了一种改进的最小裕度优先(LSF)算法.针对LSF算法中因任务间的频繁切换造成系统开销增大的缺点,通过采用适当的抢占阚值策略减少"颠簸"现象,提高了Linux2.6内核的实时性.     

NFRL:一种分布系统的实时容错调度算法

在硬实时系统的应用中,如果硬实时任务不能在规定的时限完成,将会产生人员伤亡, 失等严重后果,为了保证在系统出错的情况下,硬实时任务仍然在能戴止时限之前完成,必须研究实时容错技术。本文从实时容错调度算法的角度出发,提出一种基于分布式系统的实时容错调度算法,并研究了该算法的时间复杂度,同时给出一个实例说明该容错调度算法的调度过程。这种容错调算法称为“无容错需求后调度算法（ＮＦＲＬ）,该实时容错调度算法     

容错多处理机中一种高效的实时调度算法

针对基于主副版本容错的多处理机中独立的、抢占性的硬实时任务,提出了一种高效的调度算法——TPFTRM(task partition based fault tolerant rate-monotonic)算法.该算法将单机实时RM 算法扩展到容错多处理机上,并且调度过程中从不使用主动执行的任务副版本,而仅使用被动执行和主副重叠方式执行的任务副版本,从而最大限度地利用副版本重叠和分离技术提高了算法调度性能.此外,TPFTRM 根据任务负载不同将任务集合划分成两个不相交的子集进行分配;还根据处理机调度的任务版本不同,将处理机集合划分成3 个不相交的子集进行调度,从而使TPFTRM 调度算法便于理解、实现以及减少了调度所需要的运行时间.模拟实验对各种具有不同周期和任务负载的任务集合进行了调度测试.实验结果表明,TPFTRM与目前所知同类算法相比,在调度相同参数的任务集合时不仅明显减少了调度所需要的处理机数目,还减少了调度所需要的运行时间,从而证实了TPFTRM 算法的高效性.     

一种在线节能实时调度算法

随着多处理器系统规模的不断扩大,如何节能成为一个亟待解决的重要问题。为此,基于多处理器系统提出一种针对随机任务的在线节能实时调度算法。使用统计方法,根据已有任务的到达时间和计算量估计新任务在空闲处理器上执行的电压/频率,使还未到达的任务能够满足截止期限并有效节能。在考虑单个处理器上执行的任务时,计算执行这些任务所需的平均电压/频率,使所有任务的执行速度尽量均衡,当某些任务不能满足截止期限要求时,则调高未执行任务的电压/频率。实验结果表明,与EDF,HVEA,MEG和ME-MC算法相比,该算法在满足截止期限和节能方面具有明显的优势。     

一种用于无线网络中实时业务的跨层调度算法

就同时包含了有线链路和无线链路的异构网络上的实时应用,提出了一种满足其端到端服务质量(QoS)需求的无线网络MAC(media access control)层调度算法(real-time cross-layer scheduling algorithm for real-time application,简称RTCLA).该算法采用跨层的思想,结合了自适应调制编码(adaptive modulation and coding,简称AMC)技术和选择性自动请求重传(selective repeat-automatic repeat request,简称SR-ARQ)技术,在满足应用的系统误包率(packet error rate,简称PER)要求、尽可能减少基站中等待超时分组数目的前提下,提高系统吞吐性能和频谱利用率.通过仿真来验证算法分组超时率、平均系统有效吞吐率和公平性3个方面的性能,并与改进的比例公平算法(modifiedpro portional fair,简称MPF)、最早到期优先(earliest deadline first,简称EDF)和改进的最大加权延时优先(modified largest weighted delay first,简称M-LWDF)等3种广泛使用的算法进行了比较.仿真结果还表明,综合考虑实时应用的严格时延要求和无线网络资源稀缺以及信道的时变特性,RTCLA更适合于对时延敏感的实时应用,尤其是分组超时率性能方面表现突出.此外,仿真结果还表明,RTCLA在稳定性方面的表现与其他3种算法基本相同.     

基于并行遗传算法的智能公交排班研究

智能公交排班问题是公交车辆智能调度的一个典型问题之一。它可以描述为：利用某种智能化算法,在有限的步骤内,找出所有满足约束条件的最优或者接近最优的排班方案。由于排班问题搜索规模巨大,传统算法在短时间内难以获得高质量可行解。文章引入并行遗传算法,对三种主流并行模型进行评价分析,并设计了求解车辆排班问题的粗粒度并行遗传算法,编制了算法实现程序。     

周期性实时任务LLF调度算法改进

为减少松弛度计算和系统调度次数,对周期性实时任务的最低松弛度优先(LLF)调度算法进行了改进。在系统处理过程中引入最低松弛度优先队列,当任务松弛度相同时,开始截止时刻早的任务靠近队首。在任务控制块(TCB)中引入预执行时间,任务被调度以后,如果没有更为紧迫的任务到达,任务执行到预执行时间结束才退出处理器。Matlab仿真试验表明,改进算法有效减少了周期性实时任务的松弛度计算次数和系统调度次数,提高了处理器的利用率。     

面向安全关键实时应用的分层防危调度算法研究

针对现有防危调度算法在软硬件失效情况下防危能力不足的问题,具体进行了以下工作:构建了一种分层防危实时调度模型,该模型从功能组件和安全分区两方面描述了安全关键实时应用的防危性需求,并给出一种基于分层调度思想的三级防危调度器框架。以该模型和框架为基础,提出了一种新的分层防危调度算法(HSS),该算法对安全关键实时应用中不同关键度的功能组件采用空间隔离机制,对同一功能组件内的不同分区采用时间隔离机制,兼顾实现了时空隔离的防危效果。仿真实验结果表明,HSS算法与其他同类算法相比,在防危效果和应用负载承受能力方面具有较好的表现。     

网格环境下基于启发式智能算法的任务调度研究

网格环境中的资源和任务情况异常复杂,因此计算任务在各种资源之间的调度成为了一个关键的问题,启发式智能算法被证明是解决这类问题的有效算法.本文提出将遗传算法和改进的蚂蚁算法融合起来解决网格环境下的任务调度.     

一种交通拥堵指数智能计算方法

交通拥堵与许多因素密切相关,具有强烈的随机性、偶然性,导致当前交通拥堵指数计算误差大,可靠性差等问题,为了提高交通拥堵指数计算精度,提出了基于支持向量机的交通拥堵指数智能计算方法。先分析当前交通拥堵指数智能计算的研究进展,找到引起交通拥堵指数计算效果的原因,然后采集一段时间的交通拥堵指数序列,引入支持向量机对交通拥堵指数序列进行建模与分析,找到交通拥堵指数变化规律,最后采用具体仿真实验与其它交通拥堵指数智能计算方法进行了对照实验。结果表明,这种方法降低了交通拥堵指数计算误差,为可以为交通管理者提供有价值的信息,有利于缓解交通拥堵问题,具有比较明显的优越性。     

无线局域网实时业务优先的调度算法

该文在无线局域网的MAC协议上,基于时分多址技术,提出了分离缓冲器调度控制算法,将业务分为实时性要求的和非实时性要求两类,并给实时性业务以高的优先级.仿真结果表明该算法满足了实时性业务的失效概率要求,一定程度上保证了网络的QoS.     

无线局域网实时业务优先的调度算法

该文在无线局域网的MAC协议上,基于时分多址技术,提出了分离缓冲器调度控制算法,将业务分为实时性要求的和非实时性要求两类,并给实时性业务以高的优先级。仿真结果表明该算法满足了实时性业务的失效概率要求,一定程度上保证了网络的QoS。     

抢占阈值调度算法的分析与研究

本文详细论述了应用于静态优先级实时系统的抢占阈值调度算法。描述了算法实现和任务集合可调度性判定公式的推导,分析了算法的性能特点,阐述了抢占阈值调度是静态优先级嵌入式实时系统开发中调度算法的合适选择。     

实时CORBA系统调度模型的分析和比较

分析了TAO系统和NraD／URI系统的调度模型以及分别由Bettati＆Sun和东南大学提出的端到端调度模型的模型描述和调度方式。在调度模型的描述能力、计算能力、适用范围和存在的联系等方面对上述调度模型进行了分析和比较。