一种用于异构环境中并行任务调度的弹性节能算法

摘 要：节能调度算法设计是高性能计算领域中的一个研究热点。本文通过软件方法设计异构多核计算机的调度算法，实现系统的弹性节能，达到降低能耗并提升系统性能的目的。本文的调度策略建立在基于处理器异构的并行任务调度的环境中，构建了节能模型，提出了EAPS（Energy-aware parallel scheduling）算法模型，该算法在每一任务完成之后重新计算优先级以使优先级符合任务的实时情况，并对复制的前驱任务是否冗余任务进行判断从而避免资源的浪费，并通过调节节点电压选择能耗最少的节点进行调度，在节能与期望完成时间之间取得平衡。

关键词：异构；并行任务；节能；DAG

中图分类号：TP301.6

随着计算机体系结构的发展以及人们对于性能需求的提高，大型计算系统在计算能力大幅提高的同時，成本和体积逐渐下降，并在数据密集型领域得到了广泛应用[1]。其中，异构多核计算系统以应用程序并行化程度高及处理器功耗低等优点比同构计算系统更适合于工作中的常见应用。在计算机系统集群化越来越普遍，并且朝着高性能发展的同时，能量的消耗也逐渐增多，如何实现绿色节能已成为当前计算机系统能耗所关注的方向[2]。

现存的异构多核处理器调度算法大多采用任务复制的方法，以减少任务总体完成时间为研究目标，并没有考虑到能量消耗的问题[3]。而将同一任务复制到不同的处理器进行调度时，所耗费的时间及所消耗的能量都会因为处理器的不同而有所区别。……