基于动态任务调度的STDS算法设计研究
[Abstract]:The traditional single-core processor mainly improves the performance of the processor by raising the main frequency or increasing the parallelism of instruction level. However, the main frequency upgrade brings problems such as sharp increase in power consumption and leakage of current, and the parallelism of instruction level is dependent on the data between instructions. It is difficult to further improve the performance of single-core processors due to the constraints of control and architecture. Because of its advantages of high main frequency, low power consumption and high parallelism, multicore processor has become the mainstream of processor development, and has been favored by users and researchers. Because the processor has multiple cores, to improve the overall performance of the multi-core processor, it is necessary to give full play to the role of each kernel. The task scheduling algorithm of the single-core processor is not suitable for the multi-core processor. The task scheduling of multi-core processors has been proved to be a complete problem of NP, so how to make use of efficient task scheduling algorithm to give full play to the performance of multi-core processors has become one of the current research hotspots. Because dynamic task scheduling has higher performance-price ratio than static task scheduling, this paper studies dynamic task scheduling algorithm around heterogeneous multi-core processors. By analyzing the basic principle and execution process of the existing dynamic scheduling algorithm and combining the load balancing strategy, a DSMDQ dynamic scheduler model is proposed. The centralized scheduling mode is adopted by DSMDQ to facilitate the task scheduling in the kernel. The upper and lower limits of kernel load are set according to the performance difference of heterogeneous multi-core processor kernel, and each kernel load is kept at the same active level to realize load balancing. Using the combination of global scheduling queue and local scheduling queue, the performance bottleneck of centralized scheduling mode is overcome and the scheduling frequency is reduced, thus reducing the scheduling time. Based on DSMDQ, a dynamic task scheduling algorithm for STDS based on heterogeneous multi-core processor is designed. The algorithm adopts the heuristic scheduling idea based on priority list, according to the waiting time. The task priority is calculated by three factors: the communication size between tasks and the kernel load, and the task with the highest priority is assigned first in scheduling. In order to adjust the influence of these three factors on priority, the STDS algorithm introduces parameters such as real time factor and load factor, which can meet different application requirements. Finally, the SDTS algorithm is verified by experiments. Scheduling time, load balancing and task waiting time are selected as evaluation indexes, and random task diagrams with different characteristics are generated by using TGFF tools as test cases. The algorithm execution results are observed on the Simics simulator. The statistical analysis of the experimental results shows that the STDS algorithm has a good advantage in the system with a large number of kernels, and has an ideal kernel load balancing effect while ensuring the speed performance.
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP301.6;TP332
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,本文编号:2404272
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