基于遺傳算法的多核處理器任務(wù)執(zhí)行策略的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的逐漸發(fā)展，科技、軍工、醫(yī)藥以及生活中的各個(gè)方面都在要求計(jì)算機(jī)性能的提升。傳統(tǒng)的依靠提高處理器的主頻來提升計(jì)算機(jī)性能的方式已經(jīng)達(dá)到了極限，而且電子制作工藝水平也進(jìn)入瓶頸期。在這種情況下，多核處理器應(yīng)運(yùn)而生，它通過增加處理核心的數(shù)目來提高計(jì)算機(jī)的性能，得到了廣泛的應(yīng)用。多核處理器的組成結(jié)構(gòu)相較于單核處理器更加復(fù)雜，對(duì)其進(jìn)行資源管理也面臨著更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。當(dāng)任務(wù)在多核硬件平臺(tái)上執(zhí)行時(shí)，如何充分利用多核的硬件資源，使得任務(wù)可以得到快

2、速正確執(zhí)行，成為現(xiàn)代多核處理器的一個(gè)研究熱點(diǎn)。對(duì)于多核硬件平臺(tái)上的任務(wù)多采用DAG圖來表示，其不足之處表現(xiàn)為：對(duì)模型中的節(jié)點(diǎn)含義說明不清，節(jié)點(diǎn)間的通信量對(duì)任務(wù)執(zhí)行過程產(chǎn)生影響的原因未明確指出等。
　　針對(duì)傳統(tǒng)DAG圖在描述任務(wù)執(zhí)行過程方面的不足，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了任務(wù)執(zhí)行模型，具體作了如下改進(jìn)：對(duì)模型中的節(jié)點(diǎn)的含義重新進(jìn)行定義說明；通信量與任務(wù)執(zhí)行時(shí)間都采用分時(shí)系統(tǒng)的調(diào)度次數(shù)來表示，這樣通信量對(duì)任務(wù)執(zhí)行的影響就可以通過時(shí)間的長(zhǎng)短來表

3、示出來；結(jié)合任務(wù)節(jié)點(diǎn)間的通信量與執(zhí)行時(shí)間來考慮處理核間的負(fù)載均衡，使得任務(wù)的執(zhí)行更加接近真實(shí)的情況。然后使用處理核間的負(fù)載均衡程度作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)傳統(tǒng) DAG圖與任務(wù)執(zhí)行模型TEM進(jìn)行比較，得出任務(wù)執(zhí)行模型TEM在處理核間的負(fù)載均衡方面表現(xiàn)更加出色。對(duì)多核硬件平臺(tái)上任務(wù)采用任務(wù)執(zhí)行模型TEM表示之后，本文采用遺傳算法來求解任務(wù)在多核平臺(tái)上的調(diào)度序列，重新設(shè)計(jì)了遺傳算法的各個(gè)步驟，包括：種群個(gè)體編碼、初始種群生成、適應(yīng)度函數(shù)、遺傳算子設(shè)計(jì)