基于PVM的任務(wù)分配及調(diào)度策略研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算是一種分布式處理系統(tǒng)，它利用現(xiàn)有高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的處理機(jī)、工作站的軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)以前只有專用且昂貴的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能完成的高性能計(jì)算。與專用的大型機(jī)、超級(jí)并行計(jì)算機(jī)相比，網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算具有投資小，靈活性強(qiáng)，應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)速度快和可移植性好的優(yōu)點(diǎn)。正是由于其簡(jiǎn)潔、高效以及廣泛的適用性和易用性，網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算成為當(dāng)今并行處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。 任務(wù)的分配與調(diào)度是網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算中最基本、最關(guān)鍵，也是最具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一，是影響

2、并行計(jì)算執(zhí)行效率的一個(gè)關(guān)鍵因素。任務(wù)分配與調(diào)度是計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題，其許多子問(wèn)題尚未徹底解決，對(duì)它們進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際價(jià)值。 論文詳細(xì)分析了 PVM 網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和通信機(jī)制，對(duì)網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算的模型和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的探討，研究了各種任務(wù)分配及調(diào)度的相關(guān)策略。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算的任務(wù)分配與調(diào)度存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì) PVM 網(wǎng)絡(luò)并行環(huán)境的特點(diǎn)及各種任務(wù)分配策略進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比研究，綜合考慮任務(wù)執(zhí)行時(shí)間，任務(wù)間

3、的通信時(shí)間以及處理機(jī)的計(jì)算能力等因素，本文提出了任務(wù)預(yù)分配與動(dòng)態(tài)調(diào)度相結(jié)合的任務(wù)分配與調(diào)度策略。 基于 PVM 網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算平臺(tái)的并行程序比較適合一些中、大粒度的任務(wù)，任務(wù)間的通信時(shí)間和通信延遲開(kāi)銷都比較大，本文提出的任務(wù)分配與調(diào)度策略能較好地解決了該問(wèn)題。根據(jù)任務(wù)之間的通信關(guān)系，在任務(wù)的預(yù)分配中，對(duì)任務(wù)模型進(jìn)行了并行簇的劃分，并把處理機(jī)按并行簇進(jìn)行分組。每個(gè)處理機(jī)組有一個(gè)組調(diào)度主機(jī)，對(duì)并行簇進(jìn)行任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)度，避免了使用單一調(diào)

4、度主機(jī)產(chǎn)生的瓶頸問(wèn)題。使用的任務(wù)預(yù)分配策略比一般的靜態(tài)任務(wù)分配大大減小了任務(wù)分配的時(shí)間，又避免了完全依靠動(dòng)態(tài)分配策略進(jìn)行任務(wù)調(diào)度而帶來(lái)的抖動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生；每個(gè)處理機(jī)組采用動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度又能根據(jù)系統(tǒng)的信息負(fù)載情況進(jìn)行合理地調(diào)度，減小任務(wù)分配的開(kāi)銷和任務(wù)間的通信開(kāi)銷，從而使并行計(jì)算的效率得到提高。 通過(guò)詳細(xì)地分析與研究，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于windows環(huán)境下PVM平臺(tái)的任務(wù)分配與調(diào)度模型。該任務(wù)模型包括系統(tǒng)負(fù)載的獲取、任務(wù)的預(yù)分配與動(dòng)態(tài)