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[發(fā)明專利]一種求解多處理器過載調度問題最優(yōu)解的確定性方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010141625.5 申請日: 2020-03-03
公開(公告)號: CN111459655B 公開(公告)日: 2022-02-25
發(fā)明(設計)人: 廖曉鵑;張輝;黃榮 申請(專利權)人: 成都理工大學
主分類號: G06F9/50 分類號: G06F9/50
代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239 代理人: 劉華平
地址: 610000 四川*** 國省代碼: 四川;51
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 求解 處理器 過載 調度 問題 最優(yōu) 的確 定性 方法
【權利要求書】:

1.一種求解多處理器過載調度問題最優(yōu)解的確定性方法,其特征在于,包括如下步驟:

(S1)確定調度問題,將調度問題的規(guī)則屬性編碼為MaxSAT硬子句;其中,規(guī)則屬性編碼成與之對應的MaxSAT硬子句應同時滿足以下規(guī)則;

規(guī)則一:

任何任務分片必須由某個單處理機執(zhí)行,將這種規(guī)則屬性編碼為式(1)所示的硬子句:

其中,是布爾變量,表示任務j的第i個分片fij被安排在處理器Mu上執(zhí)行;

規(guī)則二:

當任務i的第k個分片和任務j的第l個分片flj存在占用同一臺處理機,且它們的執(zhí)行時間段重疊時,存在先于flj執(zhí)行,或者flj先于執(zhí)行,將這種規(guī)則屬性編碼為式(2)所示的硬子句:

其中,是布爾變量,表示任務i的第k個分片被安排在處理器Mu上執(zhí)行,是布爾變量,表示任務i的第k個分片先于任務j的第l個分片flj執(zhí)行,是布爾變量,表示任務j的第l個分片先于任務i的第k個分片執(zhí)行;

規(guī)則三:

任務j的第i個分片的開始時刻不早于在它之前的所有任務分片的完成時刻,將這種規(guī)則屬性編碼為式(3)所示的硬子句:

其中,是布爾變量,表示任務j的第i個分片在t或t時刻之后開始執(zhí)行,pj是任務j的執(zhí)行時長,由于任務在執(zhí)行過程中的任意單位時間間隙都可以被搶占,因此pj也表示了任務j的分片數量及該任務最后一個分片的序號,rj是任務j的就緒時刻,n是系統(tǒng)任務總數;

規(guī)則四:

任務j的第i個分片先于任務j的第i+1個分片執(zhí)行,將這種規(guī)則屬性編碼為式(4)所示的硬子句:

其中,是布爾變量,表示任務j的第i個分片先于任務j的第i+1個分片執(zhí)行;

規(guī)則五:

當任務分片fij開始于時刻t或t之后,則它一定開始于t-1或t-1之后,將這種規(guī)則屬性編碼為式(5)所示的硬子句:

其中,是布爾變量,表示任務j的第i個分片在t或t時刻之后開始執(zhí)行,是布爾變量,表示任務j的第i個分片在t-1或t-1時刻之后開始執(zhí)行;

規(guī)則六:

當一個任務結束于t,則它的最后一個分片一定開始于時刻t-1或之前,將這種規(guī)則屬性編碼為式(6)所示的硬子句:

其中,ebj是布爾變量,表示任務j在它的截止時刻之前完成,是布爾變量,表示任務j的第pj個分片在t或t時刻之后開始執(zhí)行;

規(guī)則七:

對于所述規(guī)則二和規(guī)則四中出現(xiàn)過的布爾變量將其生成式(7)所示的硬子句:

其中,t和t′分別應當滿足,ri+k(k-1)/2≤t≤di-(k+pi)(pi-k+1)/2+1,

其中,rj是任務j的就緒時刻,dj是任務j的截止時刻;

(S2)將調度目標編碼為MaxSAT軟子句;其中,調度目標最大化在截止時刻前完成的任務權重之和,將該調度目標編碼為式(8)所示的MaxSAT帶權軟子句:

(ebj,Wj)(1≤j≤n) (8)

其中,Wj表示完成任務j所獲得的收益;

(S3)將步驟(S1)中得到的硬子句和步驟(S2)中得到的軟子句通過合取運算符進行連接,從而得到MaxSAT問題;

(S4)通過MaxSAT解算器計算出MaxSAT問題的最優(yōu)解。

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