发明名称 基于匹配矩阵的异构重构计算的性能分析方法
摘要 本发明涉及一种基于匹配矩阵的异构重构计算的性能分析方法,包括以下步骤:1)建立异构重构计算系统模型HRCS;2)建立异构重构任务图模型HR-DAG;3)生成异构匹配矩阵M<sub>a</sub>;4)生成重构耦合矩阵C<sub>o</sub>;5)通过调度算法来计算应用任务的执行完成时间,从来进行性能分析。与现有技术相比,本发明具有通过增加应用任务异构特征和通信重构特征的描述,更加丰富和准确地表达了应用任务对计算和通信的需求等优点。
申请公布号 CN102890642B 申请公布日期 2014.10.22
申请号 CN201110440435.4 申请日期 2011.12.23
申请人 同济大学;上海红神信息技术有限公司 发明人 曾国荪;王伟;谭一鸣
分类号 G06F9/50(2006.01)I 主分类号 G06F9/50(2006.01)I
代理机构 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人 赵志远
主权项 一种基于匹配矩阵的异构重构计算的性能分析方法,其特征在于,包括以下步骤:1)建立异构重构计算系统模型HRCS;2)建立异构重构任务图模型HR‑DAG;3)生成异构匹配矩阵M<sub>a</sub>;4)生成重构耦合矩阵C<sub>o</sub>;5)通过调度算法来计算应用任务的执行完成时间,从而进行性能分析;所述的异构重构计算系统模型HRCS为:HRCS=(V<sub>P</sub>,E<sub>P</sub>);其中,点集V<sub>P</sub>={p<sub>1</sub>,p<sub>2</sub>,…,p<sub>M</sub>}表示系统中处理部件的集合;边集E<sub>P</sub>={e<sub>1</sub>,e<sub>2</sub>,…,e<sub>L</sub>}表示处理部件间链路的集合;所述的异构重构任务图模型HR‑DAG为:HR‑DAG=(V<sub>T</sub>,E<sub>T</sub>,W,D,H,R);其中,点集V<sub>T</sub>={t<sub>1</sub>,t<sub>2</sub>,…,t<sub>N</sub>}表示子任务的集合;边集E<sub>T</sub>={e<sub>1</sub>,e<sub>2</sub>,…,e<sub>K</sub>}是子任务间的偏序关系集合;W表示子任务的计算量集合;D表示子任务间的通信量集合;H表示子任务执行的异构特征集合;R表示子任务间通信的重构特征集合;所述的异构匹配矩阵M<sub>a</sub>=(v<sub>ij</sub>)<sub>N×M</sub>,其中v<sub>ij</sub>代表应用任务t<sub>i</sub>在处理部件p<sub>j</sub>上的执行速度,1≤i≤N,1≤j≤M;所述的重构耦合矩阵C<sub>o</sub>=(c<sub>ij</sub>)<sub>K×L</sub>,其中c<sub>ij</sub>表示任务间重构特征r<sub>i</sub>与拓扑结构t<sub>j</sub>之间的耦合度,且0≤c<sub>ij</sub>≤1,1≤i≤K,1≤j≤L,K为异构重构任务图中边的个数,L为拓扑结构类型的个数;所述的通过调度算法来计算应用任务的执行完成时间具体为:利用异构匹配矩阵M<sub>a</sub>将应用任务优化映射匹配到处理部件上,根据公式1:T<sub>comp</sub>(t<sub>i</sub>)=w<sub>i</sub>/v<sub>ij</sub>求出应用任务的执行时间,其中w<sub>i</sub>为任务t<sub>i</sub>的计算量;利用重构耦合矩阵C<sub>o</sub>来指导系统拓扑结构的动态重构,并根据公式2:T<sub>comm</sub>(t<sub>a</sub>,t<sub>b</sub>)=d<sub>ab</sub>/(B*c<sub>ij</sub>)求出任务间的通信时间,其中d<sub>ab</sub>为任务t<sub>a</sub>和t<sub>b</sub>之间的通信量,B为系统的通信带宽;循环直至所有的任务执行完毕,最后可计算出整个应用任务的完成时间。
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