[发明专利]片上网络异构多核系统任务调度与映射

权利要求书

1.片上网络异构多核系统任务调度与映射设计了任务模型，使其能真实反映子任务间调度与制约关系，适应性的设计改进粒子群优化算法，使其适用于异构多核任务调度映射问题，并克服了算法本身容易陷入局部最优、后期局部搜索能力差的缺陷，利用其将一个大的任务按照通信及调用关系分割成数个具有高并行性、粒度大小合适的子任务，结合任务性质分配到相应的计算单元上，在任务执行时间短、占用系统资源少、功耗均衡的前提下，进一步降低整个系统的通信延时。

2.根据权利要求1所述的片上网络异构多核系统任务调度与映射，其任务调度模型将任务抽象为一个五元组O_DAG＝(V,E,S,U,C),式中：V表示任务节点集，即顶点v∈V表示一个子任务；E表示边集，边e_ij∈E表示任务v_i到v_j存在数据通信，方向表示数据传递方向；S表示任务类型，其与计算单元的类型对应，即任务只能被分配到与之类型匹配的计算单元上执行，可以通过矩阵D＝{d_a,b}表示，元素d_a,b＝∞表示任务v_a不适宜在计算单元p_b上执行，d_a,b＝t表示v_a可以在p_b上执行，执行时间为t，元素U_r∈U表示第r种计算单元的单位时间运行成本，元素C_ij∈C表示子任务v_i通过边e_ij到v_j的迁移成本，当v_i到v_j分配到同一个计算单元上时，C_ij为0，子任务映射到计算单元上，会形成具有通信关系的通信核图，可以抽象为一个三元组:C_DAG＝(P,R,T),式中：P表示通信核图中的计算单元集合，其中顶点p_n(r)∈P，η是计算单元的唯一识别编码，r为类型编码；R表示边集，边r_xy∈R表示计算单元p_x与p_y之间存在数据交换；T为计算单元间的通信开销，T_xy表示计算单元p_x与p_y之间的通信总量。

3.根据权利要求1所述的片上网络异构多核系统任务调度与映射，其调度算法的中编解码中设一个任务中包含N个子任务，系统中有M个可利用的计算单元，这些计算单元可分为m种，按子任务数与计算单元数的大小关系，并根据计算单元数与子任务数的大小关系进行编码。

4.根据权利要求1所述的片上网络异构多核系统任务调度与映射，其适应度函数为式中：表示第s个粒子的对应映射方案的任务总完成时间，成本的适应度函数为式中：和分别表示第s个粒子的对应映射方案的任务总运行成本和迁移成本，根据子任务分配到计算单元所在的位置，定义通信成本适应度函数为式中，表示第s个粒子的对应映射方案的任务总通信成本，粒子总的适应度函数为算法选择总适应度高的粒子，为进化出下一代优秀的粒子提供优良基础，α、β和δ为权重系数，表示在粒子选择时更侧重于哪方面的性能。